Kontrola zenerovy diody: jak zkontrolovat stabilizátor pomocí multimetru

Několik pracovních způsobů, jak zkontrolovat provozuschopnost zenerovy diody. Technologie pro testování zenerových diod pomocí multimetru, testeru tranzistorů a dalších zařízení.

Polovodičové zařízení zvané zenerova dioda je hlavním prvkem stabilizovaného napájecího zdroje. Poskytuje konstantní úroveň napětí. Během provozu však může z toho či onoho důvodu selhat. Specialista provádějící opravy potřebuje vědět, jak zkontrolovat funkčnost zenerovy diody, nebo jak se také nazývá Zenerova dioda.

• Obecné informace o principu činnosti
• Kontrola pomocí multimetru
• Kontrola tranzistorovým testerem
• Schéma ke kontrole
• Případové studie

Obecné informace o principu činnosti

Pokud nevíte, jak funguje zenerova dioda, pak si před přečtením aktuálního článku přečtěte dříve publikovaný článek – https://samelectrik.ru/kak-rabotaet-stabilitron-i-dlya-chego-on-nuzhen.html.

Při dosažení určitého napětí nastává lavinový průraz pn přechodu. Sníží se přechodový odpor. V důsledku toho zůstává napětí na diodě konstantní. A proud protékající polovodičem se zvyšuje.

Princip fungování lze ilustrovat na barelu s vodou s přepadovou trubicí. Bez ohledu na to, kolik vody do sudu nalijeme, hladina zůstane konstantní.

Obrázek níže ukazuje provozní schéma na příkladu sudu s vodou.

Tento prvek ve schématu je zapnutý v opačném směru. Tito. plus na mínus a mínus na plus. Pokud ji zapnete v propustném směru, bude fungovat jako obyčejná dioda.

Výše uvedený obrázek ukazuje charakteristiku proud-napětí, označení na schématu a její zařazení.

Kontrola pomocí multimetru

Vadná zenerova dioda ovlivňuje stabilizační napětí napájecího zdroje, což ovlivňuje výkon zařízení. Proto je důležité, aby odborník věděl, jak zkontrolovat zenerovu diodu pomocí multimetru z hlediska provozuschopnosti.

Test se provádí podobně jako u diody. Pokud zapnete multimetr v režimu měření odporu, pak při připojení k zenerově diodě v propustném směru (červená sonda k anodě) zařízení zobrazí minimální odpor a v opačném směru – nekonečno. To ukazuje na zdraví polovodiče.

Zenerova dioda se kontroluje stejným způsobem pomocí multimetru v režimu testování diod. V tomto případě se v propustném směru na obrazovce zobrazí pokles napětí v oblasti 400-600 mV. Na opačné straně je buď I, levá strana obrazovky je buď 0L, nebo nějaký jiný znak, který hovoří o „nekonečnu“ rozměrů.

Níže uvedený obrázek ukazuje způsob kontroly pomocí multimetru.

Pokud je dioda rozbitá, bude zvonit v obou směrech. V tomto případě může obvod vykazovat mírnou odchylku odporu od 0. Pokud je p-n přechod otevřený, pak bez ohledu na směr zapnutí nebudou údaje zařízení chybět.

Podobným způsobem můžete zkontrolovat zenerovu diodu, aniž byste ji odstranili z obvodu. Ale v tomto případě bude zařízení vždy ukazovat odpor prvků k němu připojených paralelně, což v některých případech znemožní kontrolu tímto způsobem.

Taková kontrola čínským testerem však není úplná, protože kontrola se provádí pouze na poruchu, případně na přerušení přechodu. Pro úplnou kontrolu je třeba sestavit malý obvod. Příklad takového obvodu pro kontrolu napětí zenerovy diody můžete vidět na videu níže.

Kontrola tranzistorovým testerem

Funkčnost polovodičových prvků můžete zkontrolovat pomocí univerzálního testeru rádiových součástek. Často se nazývá tranzistorový tester.

Jedná se o univerzální měřicí přístroj s digitálním indikátorem. Pomocí testeru tranzistorů můžete zkontrolovat různé rádiové komponenty. Patří mezi ně rezistory, kondenzátory a induktory. Stejně jako polovodičová zařízení, tranzistory, tyristory, diody, zenerovy diody, supresory atd.

Pro kontrolu funkčnosti upněte díl do patice ZIF (speciální konektor s páčkou pro upínání prvků), načež se na displeji zobrazí označení obvodu prvku. Prvky diskutované v tomto článku jsou však testovány jako běžné diody. Proto byste neměli počítat s tím, že tester tranzistorů určí, na jakém napětí je zenerova dioda. Chcete-li to provést, stále budete muset sestavit obvod, jako je ten, který je zobrazen výše, nebo ten, který zvážíme níže.

Doporučujeme zhlédnout video o tom, co je univerzální tester tranzistorů a jak jej používat k testování radioelektronických součástek.

Tester, stejně jako multimetr, kontroluje integritu p-n přechodu a správně určuje stabilizační napětí zenerových diod až do 4,5 voltu.

Při opravách zařízení se doporučuje vyměnit stabilizační prvek za nový. Bez ohledu na přítomnost funkčního pn přechodu. Protože existuje vysoká pravděpodobnost, že se stabilizační napětí diody změnilo nebo se může libovolně měnit během provozu zařízení.

Schéma ke kontrole

Podívejme se na další jednoduchý obvod pro určení stabilizačního napětí, který se skládá z:

• Regulované napájení. Stejnosměrné napětí by se mělo plynule měnit potenciometrem od 0 do 50 V (čím vyšší maximální napětí, tím větší rozsah prvků můžete testovat). To vám umožní otestovat téměř jakoukoli nízkopříkonovou zenerovu diodu.
• Sada odporů omezujících proud. Obvykle přicházejí v nominálních hodnotách 1 Kom, 2,2 Kom a 4,7 Kom, ale může jich být více. Vše závisí na stabilizaci napětí a proudu.
• Voltmetr, můžete použít běžný multimetr.
• Blok s pružinovými kontakty. Musí mít několik článků, aby bylo možné propojit polovodiče s různými pouzdry.

Pro kontrolu připojte zenerovu diodu podle výše uvedeného schématu a postupně zvyšujte napětí na zdroji od 0. Současně sledujte hodnoty voltmetru. Jakmile se napětí na prvku přestane zvyšovat, bez ohledu na jeho nárůst na zdroji, půjde o stabilizaci napětí.

Pokud je na prvku označení, pak se údaje získané během měření porovnávají s tabulkou v referenční knize parametrů.

Všimněte si, že zenerovy diody lze vyrábět v různých provedeních. Například KS162 se vyrábí v keramických pouzdrech, KS133 ve skle, D814 a D818 v kovu.

Zde jsou charakteristiky některých běžných domácích zenerových diod:

• Stabilizační napětí KS133a je 3,3 V, vyráběno ve skleněné vitríně;
• KS147a udržuje napětí na 4,7 V, skleněná skříň;
• KS162a – 6,2 V, keramické tělo;
• KS175a – 7,5 V, má keramické tělo;
• KS433a – 3,3 V, vyráběno v kovovém pouzdře;
• KS515a – 15 V, kovové pouzdro;
• KS524g – v keramickém pouzdře s napětím 24 V;
• KS531v – 31 V, keramické pouzdro;
• KS210b – stabilizační napětí 10 V, keramické tělo;
• D814a – 7-8,5 V, v kovovém pouzdře;
• D818b – 9 V, kovové pouzdro;
• D817b – 68 V, v kovovém pouzdře.

Pro testování zenerovy diody s vysokými stabilizačními napětími se používá jiný obvod, který je znázorněn na obrázku níže.

Kontrola se provádí stejným způsobem, jak je popsáno. Podobná zařízení vyrábějí čínští výrobci.

Můžete však sestavit jednoduchý obvod pro testování zenerových diod pomocí multimetru. To je jasně vidět na videu níže.

Je třeba upozornit, že elektrický obvod zobrazený na videu se nedoporučuje používat, protože je to nebezpečné a vyžaduje dodržování bezpečnostních opatření. Jinak se můžete zranit (v lepším případě).

Případové studie

Někdy se zenerovy diody kontrolují na osciloskopu, ale k tomu je nutné sestavit speciální obvod.

Na obrázku níže je schéma set-top boxu a jeho připojení k osciloskopu.

Testování osciloskopem by však měl provádět odborník, který ví, jak jej dobře používat.

Zenerovy diody se často používají jako omezovací nebo bezpečnostní zařízení. Například jako ochrana proti přepětí na pevném disku, respektive na jeho příkonu, jsou 6 a 14 voltové zenerovy diody nebo supresory. Nadměrné napětí vede k jejich poruše nebo vyhoření. Chcete-li zkontrolovat, jednoduše tyto prvky odpájejte a zkontrolujte pevný disk bez nich. Pokud se vše zapne, problém je v zenerových diodách. Jsou nahrazeny novými.

Další příklad z praxe oprav skútrů, konkrétně po nesprávné instalaci poplašného systému (a nejen to) někdy selže zenerova dioda namontovaná ve spínači zapalování na Honda Dio 34. Sníží palubní napětí z 12 V na 10, poté lze skútr nastartovat. Pokud prvek selže, moped se nespustí. Polovodič lze vyměnit za podobný s napětím 3,9. Podobná situace je i na dalších modelech skútrů Honda: AF35, AF51 atd.

Podívali jsme se tedy na hlavní způsoby testování zenerových diod, sdílení případů z vaší praxe v komentářích a kladení otázek!

Zenerova dioda (Zenerova dioda) svým vzhledem připomíná diodu. Její funkce se však od diody liší proudově-napěťovou charakteristikou (VAC). Zenerova dioda má vysoký odpor, ale když se na ni přivede určité napětí, dojde k průrazu. Kvůli tomu se zvyšuje proud, který jím protéká. V průrazném režimu je hodnota napětí na zenerově diodě s širokým rozsahem proudů udržována se zadanou přesností.

Kontrola zenerovy diody pomocí multimetru

Abyste mohli zkontrolovat zenerovu diodu pomocí multimetru, musíte mít určité znalosti.

Měření multimetrem je podobné jako testování diody. Provozní stav zenerovy diody lze charakterizovat její schopností propouštět proud pouze jedním směrem.

Na měřicím zařízení to může vypadat takto:

1. Pokud jsou měření prováděna digitálním zařízením, s kladnou sondou připojenou ke katodové svorce, označenou proužkem, a zápornou sondou na anodové svorce, pak by se naměřené hodnoty měly projevit na zařízení ve formě čísel (např. například kontrola zenerovy diody 5,1 V se zobrazí na displeji multimetru jako 688 Om). Pokud vyměníte sondy, zařízení zobrazí nekonečný odpor, což obvykle indikuje funkční rádiový prvek. Když spojení na multimetru vykazuje nekonečný odpor v obou směrech, znamená to přerušení prvku. Pokud je odpor v obou směrech nulový, pak je takový prvek rozbit.
2. Podobně lze měření provést ukazovacím zařízením, kde v jednom směru místo čísel šipka ukazuje odpor a ve druhém nekonečný odpor.

V polovodičové technologii lze použít oboustranné zenerovy diody (KS175A), ale i přesné (D818). Nelze je testovat výše popsanou metodou, protože jejich odpor je v obou směrech nekonečný. Ke kontrole těchto prvků můžete použít metodu uvedenou níže.

Měření pomocí obvodu stabilizátoru

Tato metoda umožňuje měřit parametry radioprvků jejich zařazením do obvodu a aplikovaného napětí napájecího zdroje. V závislosti na stabilizačním napětí zkoušené součástky je nutné mít dělič složený z jednoho nebo více rezistorů. Napájecí zdroj se připojuje přímo na předem sestavený elektrický obvod spojený se společným mínusem nebo společným plusem. Tento obvod je parametrický regulátor napětí:

1. Uvažujme zahrnutí obvodu do společného mínusu. Kladný vodič zdroje je připojen ke svorce 1 děliče, který je obsluhován odporem R, a testovaná zenerova dioda je připojena jako katoda ke svorce 2 rezistoru R. Anodová svorka zenerovy diody je připojena k záporné svorce napájecího zdroje a je společnou napájecí sběrnicí. Dělicí odpor je zvolen tak, aby přivedené napětí ze zdroje dosáhlo takové úrovně, že umožní získat průrazný proud zenerovy diody na kolíku 2 rezistoru, při kterém se otevře.
2. Multimetr se přepne do režimu měření stejnosměrného napětí, po kterém je kladná svorka voltmetru připojena ke svorce 2 rezistoru a záporná svorka je připojena ke společné sběrnici, to je mínus zdroje + anoda testovaný prvek. Je vhodné mít zdroj s plynulou regulací, která dává této metodě možnost testovat široký rozsah stabilizovaných napětí.

Na příkladu uvažujme Zenerovu diodu s 12V stabilizací. K tomu je nutné přivést napětí tak, aby na svorce 1 děliče bylo asi 11 V, přičemž odpor děliče byl zvolen přibližně 100 Ohmů. Voltmetr na pinu 2 rezistoru (bez zátěže). Napětí před a za děličem zůstává nezměněno v závislosti na zvoleném odporu. Pokud je na kolík 1 děliče přivedeno 12 V nebo vyšší, pak na výstupu kolíkového děliče by druhé napětí nemělo překročit 12 V, což naznačuje jeho provozuschopnost.

Dělič R je zvolen tak, aby zdrojový proud na kolíku 2 nepřekročil maximální proud zenerovy diody, což může vést k její poruše.

Pokud je studovaný prvek rozbitý nebo nesprávně připojený k obvodu, pak bude napětí na voltmetru nulové a dělič se také zahřeje. Pokud je prvek rozbitý, pak použitá hodnota na vstupu děliče bude vyšší než 12 V, pak lze testovaný prvek považovat za vadný.

Přesné a oboustranné přístroje

Přesné zenerovy diody se testují podobným způsobem. Oboustranné zenerovy diody se připojují na svorky zdroje bez dodržení polarity.

Chcete-li zkontrolovat stabilizátor, musíte přepnout multimetr do režimu měření stejnosměrného proudu a dodržet polaritu. Zpočátku se kontroluje množství napájení stabilizátoru.

Pokud je napětí normální, pak je multimetr přímo připojen k výstupu stabilizátoru a měří hodnotu napětí na výstupu.