Как отличить стабилитрон от диода с помощью мультиметра

Как отличить стабилитрон от диода

Стабилитрон и диод могут внешне выглядеть совершенно одинаково. К примеру, маломощный диод 1n4148 и серия маломощных стабилитронов BZX55C на различные напряжения стабилизации выпускаются в стеклянном корпусе DO-35. Да и у других моделей корпуса могут быть одинаковые или похожие: те же два вывода, метка катода. Как же отличить стабилитрон от диода?

Маркировка

Первое — вооружившись лупой, попробовать рассмотреть маркировку. На диоде должна быть отпечатана его модель. На стабилитроне — напряжение стабилизации.

На фото — диод и стабилитрон. Видите маркировку? Нет? А она — есть! 🙂

Если маркировку невозможно прочитать, то самый простой совет — выбросить такую деталь. При современных ценах это расходные компоненты, и проще взять новую заведомо известную детальку, чем тратить гораздо более ценное время на установление личности сомнительного полупроводника.

Различия диода и стабилитрона

Но, если Вами движет бережливость, спортивный интерес или любознательность, способ различить эти детали существует. Как известно, и диод и стабилитрон конструктивно очень похожи. И тот и другой представляют собой кристалл полупроводника с двумя зонами проводимости, p и n. Оба они обладают прямой проводимостью, когда плюс подключен к аноду, а минус — к катоду.

Различие же диода и стабилитрона в том, как они себя ведут в области обратного напряжения. Обычный диод должен быть заперт, и может пропускать только мизерный обратный ток, который исчисляется микро- и даже нано-Амперами. А вот стабилитрон сконструирован таким образом, что при достижении напряжения стабилизации в нём возникает обратимый пробой, с довольно большим током. При этом напряжение на стабилитроне остаётся более-менее постоянным при различной силе тока. Этими свойствами и воспользуемся.

Проверка pn-перехода

Будет не лишним сперва проверить исправность p-n перехода. Заодно, мы определим, где у прибора катод где анод, если метка катода тоже стёрлась. У современных мультиметров есть специальный режим проверки диодов.

Режим проверки диодов на мультиметре

Нужно подключить наш диодостабилирон сначала в одной полярности, потом в другой. И убедиться, что проводимость есть, причём только в одном направлении. При этом (в момент наличия проводимости) общий провод мультиметра будет присоединён к катоду.

Проверка с помощью регулируемого блока питания

Но это мы только проверили отсутствие обрывов и исправность pn-перехода. Чтобы увидеть, как деталька ведёт себя в области обратных напряжений, нам понадобится собрать простенькую схему. Желательно, чтобы блок питания был регулируемым, с возможностью плавно менять выходное напряжение.

Схема для проверки стабилитронов и диодов

Включаем блок питания и начинаем плавно увеличивать напряжение. В случае диода, миллиамперметр покажет практически отсутствие тока, а всё напряжение питания упадёт на исследуемой детали. То есть сколько мы выставили на блоке питания, столько мы и измерим на диоде, т.к. его сопротивление гораздо больше, чем сопротивление резистора.

Важно! Не следует превышать максимально допустимое обратное напряжение для диода. Для маломощных диодов оно составляет порядка 100В.

В случае стабилитрона будет наблюдаться иная картина. При достижении напряжения стабилизации ток начнёт заметно расти при дальнейшем увеличении напряжения питания. При этом падение напряжения на стабилитроне будет оставаться более-менее постоянным.

И в этом случае также не следует увлекаться, и превышать максимальный ток стабилизации, который зависит от напряжения стабилизации. Если оно не превышает 10 В, можно позволить токи до 40мА, если от 10 до 20 В — то лучше не превышать 20мА, а стабилитрон, BZX55C75, рассчитанный на 75Вольт, имеет предельный ток 5.3 мА.

Приставка к мультиметру для тестирования стабилитронов

Не всегда под рукой есть регулируемый блок питания, особенно с диапазоном напряжения до 100-150В. Поэтому в радиолюбительской литературе в разных вариациях встречается такая приставка к мультиметру для тестирования стабилитронов.

Схема приставки для проверки стабилитронов

По сути, это маломощный генератор высокого напряжения. На транзисторе V₁ собран блокинг-генератор. Трансформатор Т₁ — из любого простенького блока питания, поставленный «задом наперёд»: сигнал генератора подаётся на вторичную обмотку, а повышенное напряжение снимается с первичной. Далее оно выпрямляется диодом D₁ и сглаживается конденсатором C₃ (которой должен быть рассчитан на напряжение не менее 250 В). На выходе получается постоянное напряжение порядка 200 Вольт. Причём с помощью переменного резистора R₁ можно менять амплитуду сигнала генератора, а, следовательно, и выходное напряжение. Далее это напряжение через токоограничивающий резистор R₃ подаётся на тестируемый стабилитрон, параллельно которому подключен вольтметр (предел измерения необходимо установить на 200 В.)

Рекомендуется плавно поднимать напряжение с помощью R₁, чтобы не допустить выхода стабилитрона из строя. Кстати, приставка поможет и определить полярность стабилитрона. Если он подключен не так, как на схеме, то вольтметр покажет падение напряжения порядка 0.6 В.

И ещё раз напомню, что на маломощные диоды нельзя подавать напряжение больше 100 В.

Как прозвонить и проверить мультиметром диод и стабилитрон

Диод — это полупроводниковый прибор, играющий важную роль в различных электрических и электронных устройствах. Он выпрямляет переменные токи и детектирует высокочастотные модулированные сигналы. Стабилитрон осуществляет стабилизацию благодаря своим характеристикам. Существует несколько способов проверить стабилитрон мультиметром.

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.

Диагностика диодов

Чтобы прозвонить диод, необходимо коснуться щупами выводов детали. Затем следует повторить измерение, поменяв щупы местами. Стоит также отметить, что вывод анода на многих диодах отмечен цветной точкой. У некоторых деталей он более массивный. Если диод исправен, в первом случае тестер покажет сопротивление от 100 до 500 Ом, а во втором — бесконечно большое сопротивление.

Чтобы проверить диод Шоттки мультиметром по пробивному напряжению (а также обычный, германиевый или кремниевый), следует выбрать соответствующий режим переключателем на корпусе. Щупы измерительного прибора подключаются так же, как к стабилитрону. После этого на дисплее отобразится значение пробивного напряжения, падающего между выводами детали.

Этот показатель для исправного диода колеблется от 100 до 800 милливольт. Оснащённый звуковым индикатором тестер ещё и подаст сигнал.

Если поменять выводы местами, то пробивное напряжение будет не больше единицы. В случае пробоя диода показания возникнут при обоих способах подключения, а в случае обрыва — не появятся вовсе.

Характеристики и применение

Любой диод обладает односторонней проводимостью. Это значит, что при подаче положительного напряжения на анод, а отрицательного — на катод деталь становится проводником, появляется прямой ток. Если поменять полюсы местами, то получается обратная ситуация. Пробитый диод будет проводить ток в обоих направлениях, а если в этой детали есть обрыв, то не будет проводить.

При подаче переменного напряжения на выходе детали появится пульсирующий ток, текущий в одном направлении. Его остаётся только сгладить. По такому принципу устроены все выпрямители для приборов, работающих от обычной электросети. На любом полупроводниковом приборе неизбежно теряется часть напряжения, часто называемого пробивным. Эта величина и проверяется цифровыми мультиметрами.

Стабилитрон подключается параллельно цепи, в которой требуется поддерживать постоянство напряжения. Такая деталь также входит в состав более мощных транзисторных стабилизаторов. Стабилитрон включается между базой и противоположным полюсом цепи.

Когда напряжение растёт, сопротивление детали падает, и транзистор прикрывается, благодаря чему уровень выхода на коллекторе (эмиттере) остаётся неизменным. Транзисторные стабилизаторы применяются в различных устройствах при токах нагрузки от 100 миллиампер и выше.

Таким образом, проверка диодов мультиметром и стабилитроном не вызовет особых трудностей. Чёткое различие показателей при перемене полярности позволит точно убедиться в исправности деталей и исключить ошибки при выбраковке. Небольшие сложности при проверке стабилитронов, связанные с их конструкцией, легко преодолеваются путём создания дополнительных схем. Прозвонить полупроводниковые приборы можно также простейшим стрелочным тестером, имеющим режим омметра.

Как проверить диод и стабилитрон мультиметром

Часто у мастеров возникает необходимость проверить на исправность такой радиоэлемент, как полупроводниковый диод. Его назначение состоит в том, чтобы пропускать ток при его протекании в одном направлении (от анода к катоду) и не пропускать при протекании его в обратном направлении (от катода к аноду). Это свойство объясняет само название полупроводник. В этом и состоит суть проверки диода: он должен выполнять заданные функции так, как требуется в схеме.

Пороговое значение напряжения

Одна из основных характеристик полупроводниковых элементов — пороговое значение напряжения, то есть значение прикладываемого напряжения к элементу в прямом включении, при котором через него начинает протекать ток. Для разных типов диодов это напряжение имеет разные диапазоны значений. Для германиевых этот диапазон составляет от 0,3 до 0,7 вольта, для кремниевых — от 0,7 до 1,0 вольта. По этому значению судят об исправности полупроводникового диода.

Основные неисправности полупроводников

Диоды могут выходить из строя по разным причинам. Наиболее распространенные из них: протекание повышенного тока через схему, превышение максимального значения обратного напряжения и другие (например, тепловое или механическое воздействие). Основные неисправности этих полупроводников — пробой и обрыв. Обе неисправности можно выявить с помощью мультиметра. При пробое подключенный к элементу мультиметр в режиме измерения сопротивления показывает минимальное сопротивление порядка единиц Ом. При обрыве измерительный прибор в том же режиме покажет бесконечное сопротивление как при прямом, так и при обратном подключении.

Проверка измерителем

Перед началом работы любые типы элементов нуждаются в проверке. Не пренебрегайте этим правилом. Существует несколько способов проверить диод:

• Основной способ проверки — с помощью мультиметра. Встроенная в измеритель проверка. Большинство мультиметров имеют режим прозвонки p-n перехода. Этот режим обычно обозначен значком диода на их передней панели. Чтобы прозвонить мультиметром диод, установите ручку регулятора вашего измерительного прибора на обозначение диода либо нажмите кнопку с этим обозначением на передней панели прибора. Далее подключите красный измерительный щуп к аноду проверяемого элемента, а черный щуп — к катоду. Узнать, какой из выводов анод, а какой катод, можно в интернете, прочитав описание на используемый вами диод. В описаниях обычно указывается маркировка. При подключении описанным способом мультиметр должен показать пороговое прямое напряжение тестируемого диода. Если элемент неисправен, то прибор покажет ноль или сильно отличающееся от порогового показание. При обратном подключении (черный щуп мультиметра к аноду, красный щуп — к катоду) мультиметр должен показать нулевое напряжение.
• Вам нужно прозвонить диод, если ваш мультиметр не поддерживает режим проверки полупроводниковых приборов. Соберите простую схему. Соедините последовательно источник питания постоянного тока номинальным напряжением 5 вольт, резистор сопротивлением 100 Ом и проверяемый полупроводник. Катод соедините с минусом источника питания, а анод — с резистором. Далее переключите мультиметр в режим определения постоянного напряжения. Красный щуп мультиметра соедините с анодом тестируемого диода, а черный щуп — с катодом. При исправности элемента измеритель покажет пороговое прямое напряжение на нем.
• Проверка диода в случае отсутствия у мультиметра режима прозвонки полупроводников. Выберите на мультиметре режим измерения сопротивления, диапазон измеряемого сопротивления до 2 кОм. Подсоедините красный щуп прибора к аноду, черный щуп к катоду элемента. При этом измерительный прибор должен показать сопротивление порядка сотен Ом. Если подсоединить мультиметр к полупроводнику наоборот (черный щуп к аноду, красный — к катоду), то он должен показать бесконечное сопротивление или разрыв цепи. Если выдаются другие показания, значит, элемент неисправен.

Диагностика исправности стабилитрона

Стабилитроном называется полупроводниковый элемент, стабилизирующий напряжение в довольно узком диапазоне. При этом через него могут протекать разные токи как большие, так и маленькие. Диапазон стабилизации стабилитрона по напряжению обычно ограничен сотней милливольт. Конструктивно стабилитрон представляет собой диод, и в прямом включении он так и работает. Стабилизацию напряжения он производит при подаче на него напряжения в обратном включении. Проверить исправность стабилитрона мультиметром можно точно так же, как и исправность обычного диода.

Замер напряжения стабилизации

Необходимо собрать небольшую схему. Для этого нужно последовательно соединить регулируемый источник питания (он должен показывать напряжение и ток через нагрузку), токоограничивающее сопротивление (номиналом от одного до 10 кОм, мощность рассеивания зависит от напряжения стабилизации, но берите не менее 0,125 Вт) и стабилитрон. Катод стабилитрона подключается к плюсу источника питания, анод соединяется с токоограничивающим резистором. Далее выполните следующие действия:

1. Подключите мультиметр к стабилитрону (красный щуп к катоду, черный к аноду), переключите его в режим определения постоянного напряжения и выберите диапазон измерения до 200 В.
2. На источнике питания установите минимальное напряжение.
3. Включите источник питания и постепенно увеличивайте уровень напряжения на нем.
4. Как только увидите, что начал протекать ток через схему, прекратите регулировку источника питания и отследите на мультиметре напряжение стабилизации стабилитрона.

Тестирование диода без выпаивания

При проверке элементов внутри схем возникают некоторые трудности с определением их характеристик, так как измерительный прибор тестирует все части схемы, включенные между его измерительными щупами. Таким образом, нужно исключить возможные варианты протекания тока в схеме, в которую установлен нужный элемент. Самый простой вариант — выпаять один из выводов нужного вам для проверки диода. Тогда результаты измерения будут достоверными. После проведения выпаивания одного из выводов элемента можно проверить его любым из перечисленных выше способов.

Если выпаять один из выводов проблематично, отключите источник питания схемы и попробуйте проверить диод, не выпаивая его. При этом в схеме не должно быть элементов, шунтирующих проверяемый элемент. Результаты проверки также должны быть достоверны.

Как проверить стабилитрон (диод Зенера) на напряжение стабилизации и работоспособность

В этой статье предлагаю новичкам разобраться с вопросом – как можно достаточно простым способом проверять стабилитроны (которые также называются диодами Зенера) на их напряжение стабилизации, а также на пригодность (наличие пробоя). Напомню, что стабилитрон представляет собой обычный полупроводник, у которого есть некоторое свое стабильное напряжение, что присутствует между катодом и анодом, при обратном включении его к источнику постоянного напряжения.

Если взять самый обычный диод, то при обратном включении между анодом и катодом будет величина постоянного напряжения равная напряжению источника этого питания. При таком подключении диод подобен обычному диэлектрику, который через себя не пропускает ток (точнее ток есть, называемый током утечки, но он очень мал).

И это при условии, что данный диод рассчитан на обратное напряжение больше, чем на него подается. В противном случае (если подаваемое напряжение будет больше того, на какое рассчитан диод) этот диод просто пробьется, выйдя из строя. При этом, скорее всего, он либо начнет электрический ток проводить в обе стороны, как обычный проводник, либо станет диэлектриком, ток проводить уже вовсе не будет.

У стабилитрона же, в отличие от обычного диода, имеется более низкое обратное напряжение, при котором этот стабилитрон пробивается. И этот пробой не выводит стабилитрон из строя, а напряжение на нем стабилизируется на определенном уровне.
У разных стабилитронов это напряжение стабилизации может отличаться, и оно соответствует конкретной маркировке этих стабилитронов. Естественно, когда у стабилитрона возникает пробой, то через него начинает течь ток. И чем больше мы будем подавать напряжение на этот стабилитрон, тем больше будет сила тока, протекающая через него. Напряжение же будет меняться очень незначительно.

При прямом же включении, что у обычного диода, что у стабилитрона, будет происходить практически одно и тоже. А именно, до напряжения где-то 0,6 вольт полупроводник будет закрыт. Но, как только подаваемое напряжение превысит это значение, то через полупроводник начнет течь ток. Чем больше ток будет протекать через полупроводник, тем больше будет падение напряжения на нем, в пределах где-то от 0,6 до 1,2 вольта.

К примеру, у диодов Шоттки падение напряжения при прямом включении имеет минимальное значение – от 0,2 В. Если при проверке, хоть диода, хоть стабилитрона, при прямом включении мы не увидим этого падения напряжения (0,6 В), то скорей всего диод пробит и уже не пригоден к работе.

Ну и теперь ближе к теме о простом способе проверки стабилитронов на их целостность и напряжение стабилизации. Тут все просто. Нам нужен обычный источник постоянного напряжения, у которого это самое напряжение должно быть больше напряжения стабилизации проверяемого стабилитрона. Иначе при более низком напряжении стабилитрон просто не пробьется и не выйдет на свой рабочий номинальный режим стабилизации. Мощность используемого блока питания может быть маленькой, поскольку в режиме стабилизации стабилитрон через себя пропускает незначительные токи (до 100 мА).

Если Вы планируете таким способом проверять стабилитроны с достаточно большим напряжением стабилизации, то и блок питания нужен с соответствующей величиной постоянного напряжения. Хотя не всегда под рукой можно найти такие БП с относительно большим выходным напряжением. Простым выходом из такой ситуации будет использования дешевого DC-DC модуля, повышающего напряжение.

На вход этого модуля можно подавать любое стандартное напряжение, ну а на его выходе уже можно получать более высокое напряжение. Причем, как я заметил ранее, сила тока при проверке будет крайне незначительна (около 1-20 мА).

Кроме блока питания нам еще понадобится обычный вольтметр постоянного тока, которым мы и будем оценивать величину напряжения стабилизации диода Зенера (стабилитрона).

Кроме блока питания нам еще понадобится обычный вольтметр постоянного тока, которым мы и будем оценивать величину напряжения стабилизации диода Зенера (стабилитрона). Подойдет абсолютно любой вольтметр, лишь он мог показывать постоянное напряжение от 0 до 50 и более. Подойдет самый простой мультиметр.

Также для проверки стабилитрона на еще понадобиться постоянный резистор с сопротивлением где-то около 2 килоом, хотя можно от 1 кОм до 10 кОм. Роль этого сопротивления очень простая. Он ограничивает силу тока, который будет протекать через проверяемый стабилитрон, что защитит полупроводник (проверяемый стабилитрон) от выхода из строя из-за теплового пробоя. Это сопротивление ограничивать силу тока при любых типах стабилитрона, тем самым обезопасит процесс измерения и проверки. По мощности подойдет самый обычный резистор на 0,125 Вт.

Вот сама схема, которая и позволяет делать проверку стабилитронов:

Тут все просто. Плюс блока питания подключается через резистор к катоду стабилитрона, что соответствует обратному включению, а минус БП подается на анод проверяемого полупроводника. Щупы вольтметра прикладываются параллельно стабилитрону. На экране вольтметра мы увидим то самое напряжение стабилизации, на которое и рассчитан данный стабилитрон. Когда же мы перевернем стабилитрон и подсоединяем его прямым включением, то есть плюс БП к аноду полупроводника, а минус БП к катоду стабилитрона, то на вольтметре мы должны увидеть значение около 0,6 вольт, что говорит о полной работоспособности этого компонента. Прямым включением, этим способом, можно проверять и обычные диоды. При обратном подключении диода вольтметр должен показывать напряжение блока питания, поскольку диод будет полностью закрыт.

Если у Вас нет под рукой блока питания на нужное напряжение, допустим 50 вольт. А также нет возможности приобрести модуль, повышающий постоянное напряжение. То с этой ситуации легко выйти таким образом. Чтобы получить высокое напряжение даже от одной батарейки на 1,5 вольт, можно воспользоваться обычной катушкой (витков так на 100 и более), намотанной на куске феррита. Либо взять обычное маломощное реле и воспользоваться его катушкой. При кратковременной подаче напряжения от батарейки на эту катушку на ее выводах будет возникать ЭДС самоиндукции, которая в разы может превышать напряжение батарейки. Добавив простой диод и конденсатор вы легко получите самодельный увеличитель постоянного напряжения.

При проверке стабилитронов нужно будет периодически нажимать на кнопку B1 этой схемы. При этом на конденсаторе C1 у нас будет напряжение около 50, а то и более вольт (при использовании катушки реле). Чем больше витков будет на катушке, тем и напряжение на выходе будет больше!

НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ

Как измерить реальное напряжение стабилизации стабилитрона самым простым способом с помощью мультиметра, резистора и блока питания