Защитный диод (супрессор): принцип работы, как проверить tvs-диод

Методы диагностики

Простейшим способом, которым чаще всего пользуют радиолюбители, является проверка светоизлучающих диодов мультиметром на работоспособность при помощи щупов. Способ удобен для всех типов светоизлучающих диодов, независимо от их исполнения и количества выводов. Установив переключатель в положение «прозвонка, проверка на обрыв», щупами касаются выводов и наблюдают за показаниями. Замыкая красный щуп на анод, а черный на катод исправный светодиод должен засветиться. При смене полярности щупов на экране тестера должна оставаться цифра 1.

Для точной проверки многоцветных LED с несколькими выводами необходимо знать их распиновку. В противном случае придется наугад перебирать выводы в поисках общего анода или катода. Не стоит бояться тестировать мощные светодиоды с металлической подложкой. Мультиметр не способен вывести их из строя, путём замера в режиме прозвонки.

Проверку светодиода мультиметром можно выполнить без щупов, используя гнёзда для тестирования транзисторов. Как правило, это восемь отверстий, расположенных в нижней части прибора: четыре слева для PNP транзисторов и четыре справа для NPN транзисторов. PNP транзистор открывается подачей положительного потенциала на эмиттер «Е». Поэтому анод нужно вставить в гнездо с надписью «Е», а катод – в гнездо с надписью «С». Исправный светодиод должен засветиться. Для тестирования в отверстиях под NPN транзисторы нужно сменить полярность: анод — «С», катод – «Е». Таким методом удобно проверять светодиоды с длинными и чистыми от припоя контактами

При этом неважно, в каком положении находится переключатель тестера. Проверка инфракрасного светодиода происходит также, но имеет свои нюансы из-за невидимого излучения

В момент касания щупами выводов рабочего ИК светодиода (анод – плюс, катод – минус) на экране прибора должно высветиться число около 1000 единиц. При смене полярности на экране должна быть единица.

Для проверки ИК диода в гнёздах тестирования транзисторов дополнительно придётся задействовать цифровую камеру (смартфон, телефон и пр.) Инфракрасный диод вставляют в соответствующие отверстия мультиметра и сверху на него направляют камеру. Если он в исправном состоянии, то ИК излучение будет отображаться на экране гаджета в виде светящегося размытого пятна.

Проверка мощных SMD светодиодов и светодиодных матриц на работоспособность кроме мультиметра требует наличия токового драйвера. Мультиметр включают последовательно в электрическую цепь на несколько минут и следят за изменением тока в нагрузке. Если светодиод низкого качества (или частично неисправный), то ток будет плавно нарастать, увеличивая температуру кристалла. Затем тестер подключают параллельно нагрузке и замеряют прямое падение напряжения. Сопоставив измеренные и паспортные данные из вольт-амперной характеристики можно сделать вывод о пригодности LED к эксплуатации.

Светоизлучающие диоды нашли широкое применение в современных осветительных приборах. Это обусловлено их экономичностью и высокой надежностью по сравнению с обычными электролампами. Тем не менее, LED-элементы не застрахованы от неисправностей. Проверить их работоспособность можно различными способами, но наиболее точным и простым методом является проверка с помощью тестера. В этой статье мы поговорим о том, как проверить светодиод мультиметром, и каковы особенности этой процедуры.

Почему светодиодные лампы выходят из строя

Светодиодом называется полупроводниковое устройство, внешне напоминающее стандартный диод. Они отличаются малым пределом обратного напряжения. Электрический разряд или некорректная настройка схемы могут спровоцировать перегорание чипов. Малоточные яркие диоды, которые служат индикаторами источников питания, чаще всего перегорают из-за нестабильности напряжения в сети.

Самые распространенные причины перегорания диодных ламп – это:

• неправильная сила тока. В характеристиках, прописанных на упаковке, указывается максимальный срок службы. Но это параметр при оптимальном токе около 20 мА. Китайские лампочки редко отличаются качеством, так как производители устанавливают в них дешевые чипы, часто использующиеся для подсветки дисплеев гаджетов. Эти элементы рассчитаны на 5 мА и перегорают быстро;
• низкое качество диодов. С целью экономии производители нередко устанавливают в лампу чипы, изготовленные по устаревшим технологиям, а именно с прозрачным р-контактом. Этот вариант самый экономичный и применяемый для подсветки экранов смартфонов. При нагревании срок службы таких светодиодов значительно сокращается. Поэтому их нельзя использовать в светильниках;
• тепловыделение. Иногда лампочка перегорает из-за перегрева. Это может быть спровоцировано плохим сочетанием корпуса со светодиодами. Например, если чип разработан на основе новейших технологий, работать в корпусе чипов прошлых поколений он будет с трудом и быстро перегорит. В большинстве случаев это связано с размером посадочного гнезда.
• некачественная сборка. Из-за жесткой конкуренции производители пытаются выводить на рынок как можно больше устройств. Поэтому контроль сборки снижается, что становится причиной деградации диодов.
• неправильное использование. Перегрев лампочки может произойти не только из-за нарушения технологии сборки. Иногда целесообразнее приобретать лампы российских производителей, так как они адаптированы под работу местных сетей и лучше переносят перепады напряжения.

Рис. 6 – низкокачественная диодная лампа.

Светодиодные ленты устанавливать нужно только на алюминиевый профиль. Если лампа постоянно перегорает независимо от производителя, необходима проверка проводки.

Рекомендуем изучить: Ремонт Led лампочек в домашних условиях.

Как проверить светодиод?

Сфера применения светодиодов всё больше растёт: если раньше светодиоды применялись в основном в электронных приборах и средствах индикации, то сейчас сфера их применения значительно расширилась, и осветительные приборы на основе мощных ярких светодиодов прочно вошли в нашу жизнь.

Светодиодные лампы, светодиодная лента, различные светильники, в которых в качестве источника света используются мощные светодиоды, и уж светодиодный фонарик есть у многих.

Срок службы светодиодов зависит от качества кристалла и качества корпусировки и может составлять от 30 000 до 100 000 часов, а вот срок жизни осветительного прибора на основе сверхъярких светодиодов зависит от более многих факторов и поэтому всякого рода изделия на основе светодиодов время от времени выходят из строя.

Здесь я покажу два простых способа, как проверить светодиод. Светодиод — это полупроводниковый прибор и имеет два основных электрических параметра, это:

1. Прямое падение напряжения, которое составляет 1.8 — 2.2 вольта для красных, жёлтых, оранжевых светодиодов и 3 — 3.6 вольта для белых, синих, зелёных светодиодов.
2. Максимальный рабочий ток. Указывается производителем для конкретного типа светодиода.

Проверить светодиод не составит труда, если у Вас есть в хозяйстве мультиметр. Например такой

Ставим переключатель мультиметра в режим проверки диодов (режим прозвонки цепей). Вот так —

Возьмём светодиоды: один маломощный 10 мм., второй мощный типа эммиттер.

Как и обычный диод светодиоды имеют плюс (Анод) и минус (Катод), у маломощных диодов положительный вывод немного длинее отрицательного, у мощных светодиодов знак плюса и минуса может быть отштампован на выводах. Если знака нет, то можно определить по длине полок контактов рядом с корпусом: минусовая полка всегда длинее, а у светодиодов SMD, таких как 2835 или 5730, минус обозначается срезом уголка корпуса.

И так, включаем мультиметр, берём светодиоды, подключаем плюсовой щуп мультиметра к плюсу светодиода, минусовой к минусу и смотрим, если кристалл светится, то всё нормально, светодиод работает.

Как Вы заметили, светодиоды можно проверять как по-отдельности, так и распаянные на монтажной плате. На последней фотографии показана проверка светодиодов в точечном светильнике, а так как в нём применены светодиоды 0.5 ватта, включение светодиодов на монтажной плате последовательно-параллельное, то и светятся сразу два светодиода.

Для проверки светодиодов вторым способом нам потребуется любая трёхвольтовая батарейка или две полуторавольтовых. Если батарейки свежие, то для проверки красных и жёлтых светодиодов необходимо рассчитать резистор (60 — 70 Ом.), чтобы ограничить ток. Резистор включаем последовательно со светодиодом. Белые, синии, зелёные можно проверять и без токоограничивающего резистора. Я взял старую батарейку от брелока сигнализации. Брелок от неё уже не работает, а вот для проверки светодиодов она пойдёт. Причём, так как она разряжена, можно проверять светодиоды любого цвета свечения без токоограничивающего резистора. Вот такая батарейка —

Подключаем светодиод, соблюдая полярность и убеждаемся, что он работает (или не работает, как повезёт).

Для проверки мощных светодиодов сделаем щуп из нашей батарейки. Для этого возьмём две иглы от щприцов и скотчем примотаем их к нашей батарейке. Вот так —

Вот такой простой щуп. Начинаем проверять, работают ли наши светодиоды.

Всё работает: и щуп, и светодиоды. Вот таких два простых и доступных способа проверки ярких мощных светодиодов.

Проверяем выпрямительный диод и стабилитрон

Защитный диод, а также выпрямительный (включая силовой)или шоттки можно проверить при помощи мультиметра (или воспользоваться омметром), для этого переводим прибор в режим прозвонки так, как это показано на фотографии.

Режим мультиметра, при котором тестируются полупроводниковые выпрямительные диоды

Щупы измерительного прибора присоединяем к выводам радиоэлемента. При присоединении красного провода («+») к аноду, а черного («-») к катоду дисплей мультиметра (или омметра) отобразит значение порогового напряжения тестируемого диода. После того, как меняем полярность, прибор должен показать бесконечно большое сопротивление. В этом случае можно констатировать исправность элемента.

Если при обратном подключении мультиметр регистрирует утечку, значит, радиоэлемент «сгорел» и нуждается в замене.

Заметим, данную методику проверки можно использовать для тестирования диодов на генераторе автомобиля.

Тестирование стабилитрона осуществляется по сходному принципу, правда, такая проверка не позволяет определить, осуществляется ли стабилизация напряжения на заданном уровне. Поэтому нам потребуется собрать простую схему.

Тестирование с использованием регулируемого источника питания

Обозначения:

• БП – регулируемый блок питания (отображающий ток нагрузки и напряжение);
• R – токоограничительное сопротивление;
• VT – тестируемый стабилитрон или лавинный диод.

Принцип проверки следующий:

• производим сборку схемы;
• устанавливаем режим мультиметра, позволяющий измерить постоянное напряжение до 200 В;

Выбор необходимого режима для тестирования

• включаем блок питания и начинаем постепенно увеличивать величину напряжения, пока амперметр на блоке питания не покажет, что через цепь протекает ток;
• подключаем мультиметр, как указано на рисунке и измеряем величину напряжения стабилизации.

Как проверить диодный мост мультиметром

Простой диодный мост состоит из четырех диодов, собранных по мостовой схеме и предназначен для первичного выпрямления переменного напряжения. В случае грубой проверке диодного моста можно измерить сопротивление переходов отдельных диодов как обычно. Но тогда ток утечки нельзя будет проверить.

Для проверки этого важного параметра нужно отсоединить любой электрод полупроводника от электрической схемы. Проверить наличие тока утечки отдельных силовых диодов, не отключая их от схемы, возможно по разнице температуры корпусов полупроводников

У неисправного полупроводника температура корпуса будет выше, чем у исправных элементов.

Для такого метода проверки диодов на ток утечки важно чтобы они были отдельно стоящими и без радиаторов. Руками (при выключенном источнике питания) проверить разницу температуры не всегда получается

Поэтому температуру лучше измерять датчиком мультиметра, который имеет такой режим. Грубо проверить диод мультиметром, не выпаивая из платы можно обычным способом, и в большинстве случаев этого вполне достаточно.

Проверка светодиода мультиметром является наиболее простым и правильным способом определения его работоспособности. Цифровой мультиметр (тестер) – это многофункциональный измерительный прибор, возможности которого отражены в позициях переключателя на передней панели. На работоспособность светодиоды проверяются при помощи функций, присутствующих в любом тестере. Методы проверки рассмотрим на примере цифрового мультиметра DT9208A. Но сначала немного затронем тему причин неисправности новых и выхода из строя старых светоизлучающих диодов.

Прозвонка светодиода мультиметром

Последовательность действий для прозвонки светодиода мультиметром:

1. Подготовить светоизлучающий диод. Для того, чтобы прозвонить СД, находящийся в эксплуатации, его предварительно извлекают (выпаивают) с места установки.
2. Подготовить мультиметр. На шкале переключателя устанавливается положение «проверки диодов» или «прозвонка», которое обозначено схемой диода.

Схематичное обозначение диода на мультиметре

Щупы мультиметра соединяются с контактами LED элемента. Т.к

последнему свойственна «однонаправленность» электрического тока, важно соблюдать полярность: красный щуп соединяют с анодом «плюс», черный – с катодом «минус».

При правильном подключении у светокристалла возникнет небольшое свечение, которое сложно заметить при дневном свете. Поэтому рекомендуется затемнить помещение.

Небольшое свечение обусловлено малым значением тока проверки. По этой же причине СД не потеряет своих рабочих характеристик, в случае не верного соблюдения полярности.

1. Проверить значение показаний мультиметра. При правильном подключении, значение падения напряжения рабочего кристалла превышает единицу. При неверном подключении и/или нерабочем состоянии – значение не изменится и составит единицу.

Прозвонка светодиода мультиметром с учетом соблюдения полярности

Проверить отдельный светодиод на ножках можно тестером при помощи транзисторных гнезд блока PNP. Ножки вставляются в гнезда согласно полярности: «плюс» анода в эмиттер Е, «минус» катода в коллектор С. У исправного LED — диода появляется небольшое свечение.

Проверка светодиода на ножках при помощи блока PNP мультиметра

Тестирование варикапов

В отличие от обычных диодов, у варикапов p-n переход обладает непостоянной емкостью, величина которой пропорциональна обратному напряжению. Проверка на обрыв или замыкание для этих элементов осуществляется также, как у обычных диодов. Для проверки емкости потребуется мультиметр, у которого есть подобная функция.

Демонстрация проверки варикапа

Для тестирования потребуется установить соответствующий режим мультиметра, как показано на фото (А) и вставить деталь в разъем для конденсаторов.

Как правильно заметил один из комментаторов данной статьи, действительно, определить емкость варикапа, не оперируя номинальным напряжением невозможно. Поэтому, если возникла проблема с идентификацией по внешнему виду, потребуется собрать простую приставку для мультиметра (повторюсь для критиков, именно цифрового мульти метра с функцией измерения емкости верки конденсаторов, например UT151B).

Приставка к мультиметру для измерения емкости варикапа

Обозначения:

• Резисторы: R1, R2 -120 кОм (да, два резистора, да последовательно, нет одним заменить нельзя, паразитную емкость, далее без комментариев); R3 – 47 кОм; R4 – 100 Ом.
• Конденсаторы: С1 – 0,15 мкФ; С2 – 75 пФ; С3 – 6…30 пФ; С4 – 47 мкФ га 50 вольт.

Устройство требует настройки. Она довольно проста, собранное устройство, подключается к измерительному прибору (мультиметр с функцией измерения емкости)

Питание должно подаваться со стабилизированного источника питания (важно) с напряжением 9 вольт (например, батарея Крона). Меняя емкость подстрочного конденсатора (С2) добиваемся показания на индикаторе 100 пФ

Это значение мы будем вычитать от показания прибора.

Данный вариант неидеален, необходимость его практического применения вызывает сомнения, но схема наглядно демонстрирует зависимости емкости варикапа от номинального напряжения .

Неисправности и их проверка

Самые распространённые ленты питаются от напряжения сети в 12 вольт, оно является безопасным для человека. Итак, чтобы проверить светодиодную ленту, нам понадобятся: лента, блок питания к ней, тестер и немного времени.

Фото 01. Проверка с помощью мультиметра.

Блок питания

“Для начала — нужно найти начало”

Проверка любой цепи производится по этапам. Начинать рекомендуется с источника питания, так как он в первую очередь влияет на работоспособность. Существует два типа источников питания:

1. Закрытого типа – имеют четыре провода, два из них – вход, это источник переменного питания от сети 220 В, и выход, тоже два провода. На фото-примере, согласно схеме подсоединения, видно, что слева подсоединяется переменная сеть 220 В, а справа выход постоянного тока 12 В с указанием полярности согласно цвету. Brown (коричневый) – это +, Blue (синий) – это минус. Соблюдайте полярность!

Фото 02. Внешний вид блока питания закрытого типа.

2. Открытого типа – подсоединение осуществляется при помощи зажимов. Такие источники питания аналогично имеют маркировку. В нашем случае контакты 1 и 2 – сеть переменного напряжения 220 В, контакт 3 — земля, 4 и 5 — минус, 6 и 7 — плюс.

Фото 02. Внешний вид блока питания открытого типа.

Для проверки питания установите тестер в режим измерения переменного напряжения, убедитесь, что 220 В поступает (клемма 1 и 2), затем переведите в режим измерения постоянного тока и убедитесь, что на выходе (клеммы 4 и 6) получаем необходимые 12 В.

Фото 04. Проверка показывает, что данный БП исправен.

Проверив исправность блока питания, переходим следующему этапу — проверить светодиодную ленту мультиметром.

Проверка ленты

Существует четыре типа возможных неисправностей:

• не горит полностью;
• не горит половина;
• мигает или мерцает вся лента;
• мигает или мерцает или не горит отдельная часть (части);

Выше мы рассмотрели какие могут быть неисправности, далее рассмотрим их подробно.

Не горит полностью

Вслед за проверкой блока питания проверьте провода: возможно, они имеют повреждения, и напряжение к ленте не поступает. Проверьте качество соединения провода с лентой, оно может быть выполнено:

• При помощи пайки и тоже может иметь повреждения.

  Фото 05. Пайка светодиодной ленты.

• При помощи соединительного разъёма, контакты которого со временем окисляются.

  Фото 06. Соединительные разъемы.

Устраните следы окиси и все механические повреждения. Не допускайте замыкания контактов. Не старайтесь отремонтировать старые соединения, лучше использовать новые коннекторы – это обезопасит вас и ваше помещение от короткого замыкания. Если все соединения в порядке — проблема в самой ленте.

Лента гибкая, но не забывайте, что в основе её лежит гибкая печатная плата, которая имеет ограничения на изгиб, она может перегнуться и лопнуть. В таком случае плата внутри ленты может иметь повреждения сразу после пайки, в самом начале ленты. Попробуйте подать напряжение с блока питания на следующие контакты. Они расположены немного дальше, на местах разреза ленты. Соблюдайте полярность (+,-). Для этого удобно на провода от блока питания припаять крокодилы, и зажать в них иголки.

Фото 07. Устройство ленты

Не горит половина

Частный случай описанной выше проблемы. Возможен обрыв цепи печатной платы на участке ленты. Необходимо прозвонить и удалить из цепи поврежденный участок. Также его можно определить методом проверки подачи напряжения, на ячейки последовательно одну за другой, на каждый контакт. Соединение выполнить аккуратно. Пользуйтесь соединительными контакторами либо паяльником. Остатки флюса удалите спиртом.

Лента мигает или мерцает

Фото 08. Мерцающая лента.

Причин может быть несколько:

поврежден блок питания – в таком случае проверить ленту можно, подсоединив ее к исправному источнику питания

Если проблема решена, замените блок питания на новый;
при исправном блоке питания проверьте провода постоянного тока, которые находятся на участке цепи “блок питания — лента”, также обратите внимание на соединения, возможен плохой контакт;
при условии что блок питания в норме, контакты тоже — проблема в участке ленты: переломана дорожка печатной платы. Удалите такой участок

Как его определить указано выше.
срок службы светодиодов истёк – замените ленту.

Мигают, мерцают или не горят отдельные части

Это тоже распространённая проблема. Происходит от повреждения одного из светодиодов, соединённого последовательно, либо сопротивления, которое впаяно перед ними.

Повышенная яркость ленты также является причиной этой неисправности. В таких случаях лучше всего заменить повреждённый участок ленты. При хороших навыках работы паяльником можно самостоятельно устранить данную неполадку. Далее мы расскажем об этом.

Проверяем фотодиод

При простой проверке измеряется обратное и прямое сопротивление помещенного под источник света радиоэлемента, после чего его затемняют и повторяют процедуру. Для более точного тестирования потребуется снять вольтамперную характеристику, сделать это можно при помощи несложной схемы.

Пример схемы для снятия вольтамперных характеристик

Для засветки фотодиода в процессе тестирования можно использовать в качестве источника освещения лампу накаливания мощностью от 60Вт или поднести радиодеталь к люстре.

У фотодиодов иногда встречается характерный дефект, который проявляется в виде хаотического изменения тока. Для обнаружения такой неисправности необходимо подключить тестируемый элемент так, как это показано на рисунке, и измерять величину обратного тока в течение пары минут.

Проверка на «ползучесть»

Если в процессе тестирования уровень тока будет оставаться неизменным, значит, фотодиод можно считать рабочим.

Тестирование без выпайки.

Как показывает практика, протестировать диод не выпаивая, когда он находится на плате, как и другие радиодетали (например, транзистор, конденсатор, тиристор и т.д.), не всегда удается. Это связано с тем, что элементы в цепи могут давать погрешность. Поэтому перед тем, как проверить диод, его необходимо выпаять.

Оценка статьи:

Сохранить себе в:

Как проверить стабилитрон мультиметром на плате Ссылка на основную публикацию

Похожие публикации

Braun texstyle control 2400 watt как разобрать

Проверяем фотодиод

При простой проверке измеряется обратное и прямое сопротивление помещенного под источник света радиоэлемента, после чего его затемняют и повторяют процедуру. Для более точного тестирования потребуется снять вольтамперную характеристику, сделать это можно при помощи несложной схемы.

Пример схемы для снятия вольтамперных характеристик

Для засветки фотодиода в процессе тестирования можно использовать в качестве источника освещения лампу накаливания мощностью от 60Вт или поднести радиодеталь к люстре.

У фотодиодов иногда встречается характерный дефект, который проявляется в виде хаотического изменения тока. Для обнаружения такой неисправности необходимо подключить тестируемый элемент так, как это показано на рисунке, и измерять величину обратного тока  в течение пары минут.

Проверка на «ползучесть»

Если в процессе тестирования уровень тока будет оставаться неизменным, значит, фотодиод можно считать рабочим.

Тестирование без выпайки.

Как показывает практика, протестировать диод не выпаивая, когда он находится на плате, как и другие радиодетали (например, транзистор, конденсатор, тиристор и т.д.), не всегда удается. Это связано с тем, что элементы в цепи могут давать погрешность. Поэтому перед тем, как проверить диод, его необходимо выпаять.

Инфракрасный светодиод нашел самое широкое применение практически во всех сферах нашей жизни. Этот прибор можно встретить в бытовой и медицинской технике, он участвует в сложных технологических процессах и служит военным. В этой статье мы поговорим о полупроводниках инфракрасного спектра – узнаем, что это за приборы, почему так называются, а заодно проверим их исправность подручными средствами.

Проверка супрессора (TVS-диода)

Защитный диод, он же ограничительный стабилитрон, супрессор и TVS-диод. Данные элементы бывают двух типов: симметричные и несимметричные. Первые используются в цепях переменного тока, вторые – постоянного. Если кратко объяснить принцип действия такого диода, то он следующий:

Увеличение входного напряжения вызывает уменьшение внутреннего сопротивления. В результате увеличивается сила тока в цепи, что вызывает срабатывание предохранителя. Преимущество устройства заключается в быстроте реакции, что позволяет принять на себя переизбыток напряжения и защитить устройство. Скорость срабатывания – главное достоинство защитного (TVS) диода.

Теперь о проверке. Она ничем не отличается от обычного диода. Правда есть исключение – диоды Зенера, которые также можно отнести к TVS семейству, но по сути это быстрый стабилитрон, работающий по «механизму» лавинного пробоя (эффект Зинера). Но, проверка работоспособности скатывается к обычной прозвонке. Создание условий срабатывания приводит к выходу элемента из строя. Другими словами, способа проверки защитных функций TVS-диода нет, это как проверить спичку (годная она или нет) пытаясь поджечь.