Как проверить диоды на плате

Часто возникает ситуация, когда из-за вышедшей из строя маленькой незначительной детали перестает работать бытовой прибор. Поэтому, ответ на вопрос, как прозванивать плату мультиметром, хотели бы знать многие начинающие радиолюбители. Главное в этом деле быстро обнаружить причину поломки.

Перед выполнением инструментальной проверки, необходимо осмотреть плату на наличие поломок. Электрическая схема платы должна быть без повреждений мостиков, детали не должны быть распухшими и черными. Приведем правила проверки некоторых элементов, в том числе и материнской платы.

Проверка отдельных деталей

Разберем несколько деталей, при поломке которых выходит из строя схема, а вместе с этим и все оборудование.

Резистор

На различных платах данную деталь применяют довольно часто. И так же часто при их поломке происходит сбой в работе прибора. Резисторы несложно проверить на работоспособность мультиметром. Для этого необходимо провести измерение сопротивления. При значении, стремящемся к бесконечности, деталь следует заменить. Неисправность детали можно определить визуально. Как правило, они чернеют из-за перегрева. При изменении номинала более 5%, резистор требует замены.

Проверка диода на неисправность не займет много времени. Включаем мультиметр на замер сопротивления. Красный щуп на анод детали, черный на катод – показание на шкале должно быть от 10 до 100 Ом. Переставляем щупы мультиметра, теперь минус (черный щуп) на аноде – показание, стремящееся к бесконечности. Эти величины говорят об исправности диода.

Катушка индуктивности

Плата редко выходит из строя по вине этой детали. Как правило, поломка случается по двум причинам:

  • витковое короткое замыкание;
  • обрыв цепи.

Проверив значение сопротивления катушки мультиметром, при значении менее бесконечности – цепь не оборвана. Чаще всего, сопротивление индуктивности имеет значение в несколько десятков омов.

Определить витковое замыкание немного труднее. Для этого прибор переводим в сектор измерения напряжения цепи. Необходимо определить величину напряжения самоиндукции. На обмотку подаем небольшой по напряжению ток (чаще всего используют крону), замыкаем ее с лампочкой. Лампочка моргнула – замыкания нет.

Шлейф

В этом случае следует прозванивать контакты входа на плату и на самом шлейфе. Заводим щуп мультиметра в один из контактов и начинаем прозвон. Если идет звуковой сигнал, значит, эти контакты исправны. При неисправности одно из отверстий не найдет себе «пару». Если же один из контактов прозвонится сразу с несколькими – значит, пришло время менять шлейф, поскольку на старом короткое замыкание.

Микросхема

Выпускается большое разнообразие этих деталей. Замерить и определить неисправность микросхемы с помощью мультиметра достаточно тяжело, наиболее часто используют тестеры pci. Мультиметр не позволяет провести замер, потому что в одной маленькой детали находится несколько десятков транзисторов и других радиоэлементов. А в некоторых новейших разработках сконцентрированы миллиарды компонент.

Определить проблему можно только при визуальном осмотре (повреждения корпуса, изменение цвета, отломанные выводы, сильный нагрев). Если деталь повреждена, ее необходимо заменить. Нередко при поломке микросхемы, компьютер и другие приборы перестают работать, поэтому поиск поломки следует начинать именно с обследования микросхемы.

Тестер материнских плат – это оптимальный вариант определения поломки отдельной детали и узла. Подключив POST карту к материнке и запустив режим тестирования, получаем на экране прибора сведения об узле поломки. Выполнить обследование тестером pci сможет даже новичок, не имеющий особых навыков.

Стабилизаторы

Ответ на этот вопрос, как проверить стабилитрон, знает каждый радиотехник. Для этого переводим мультиметр в положение замера диода. Затем касаемся щупами выходов детали, снимаем показания. Меняем местами щупы и выполняем замер и записываем цифры на экране.

При одном значении порядка 500 Ом, а во втором замере значение сопротивления стремится к бесконечности – эта деталь исправна и годится для дальнейшего использования. На неисправной — величина при двух измерениях будет равна бесконечности – при внутреннем обрыве. При величине сопротивления до 500-сот Ом – произошел полупробой.

Но чаще всего на микросхеме материнской платы сгорают мосты – северный и южный. Это стабилизаторы питания схемы, от которых поступает напряжение на материнку. Определяют эту «неприятность» достаточно легко. Включаем блок питания на компьютере, и подносим руку к материнской плате. В месте поражения она будет сильно нагреваться. Одной из причин такой поломки может быть полевой транзистор моста. Затем проводим прозвонку на их выводах и при необходимости заменяем неисправную деталь. Сопротивление на исправном участке должно быть не более 600 Ом.

Методом обнаружения нагревающего устройства, определяют короткое замыкание (КЗ) на некоторых деталях платы. При подаче питания и обнаружения участка нагрева, кисточкой смазываем место нагрева. По испарению спирта определяется деталь с КЗ.

Проверка диода цифровым мультиметром

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

Читайте также:  Схема осциллятора для плазмореза

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.

Читайте также:  Перфоратор кто это профессия

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.

В электротехнике светодиоды применяются довольно давно. Но если раньше они использовались исключительно в качестве разнообразных индикаторов, то сегодня сфера применения этих элементов значительно расширилась.

С помощью инфракрасных диодов передаются сигналы от пультов дистанционного управления и всевозможных датчиков, они же используются в камерах наблюдения, контрольно-измерительной аппаратуре и других устройствах.

Еще одна разновидность – сверхъяркие элементы, научившись наконец-то светиться по-настоящему, довольно уверенно теснят традиционные источники освещения – лампы накаливания и даже более совершенные и экономичные люминесцентные светильники.

Вряд ли хоть кто-то в наши дни не слышал о светодиодных лентах (для растений например), а уж фонарик с данным типом лампочек имеется практически у каждого. Так или иначе, светодиоды применяются все шире, а потому нам все чаще приходится сталкиваться с необходимостью (при попытке выяснить причину поломки того или иного прибора) проверять их работоспособность.

Далее мы расскажем о нескольких способах, позволяющих решить эту задачу легко и профессионально.

Сверхъяркие

Проверка желтых, синих и белых светодиодов, применяемых в качестве источников освещения и называемых сверхъяркими, особой сложности не представляет. Для этого выводы элемента достаточно подсоединить к источнику питания напряжением от 3 до 4,2 В (не более!).

В качестве подобного источника удобнее всего использовать пару полуторавольтных батареек, соединенных последовательно. Но в том-то и дело, что они далеко не всегда имеются под рукой.

Нельзя ли осуществить проверку посредством обычного мультиметра, которым располагает каждый радиолюбитель, тем более что в современных версиях этого прибора предусмотрен специальный режим для проверки диодов?

Оказывается, такая возможность есть. Хотя упомянутый режим ,по причине недостаточной мощности питания, в данном случае не поможет. Вместо него мы воспользуемся режимом измерения параметров транзистора, который также предусмотрен в каждой современной модели цифрового мультиметра.

Для исследования транзисторов тестер снабжен специальным разъемом, к которому подключаются выводы элемента. Он маркируется буквами PHP. Катод сверхъяркого светодиода (это самый короткий вывод) необходимо подключить вместо коллектора (позиция «С» на разъеме), а анод – вместо эмиттера (позиция «Е»). Если элемент годен, он начнет светиться, причем положение переключателя режимов измерения в данном случае значения не имеет.

В большинстве случаев осветительный элемент является частью светодиодной схемы и воткнуть его непосредственно в PHP-разъем без распайки не получится. Проверить же его с помощью щупов не представляется возможным, поскольку те не могут быть подключены к разъему.

Решить проблему можно путем изготовления несложной конструкции, состоящей из переходника и подключенных к нему щупов от старого или поломанного мультиметра.

Как сделать щупы с переходником на PHP-разъем

Нам понадобится совсем немногое:

  • два ненужных щупа (штекеры необходимо отрезать);
  • небольшой фрагмент двустороннего текстолита;
  • пара металлических скрепок;
  • СМД-светодиод (необходим для удобства эксплуатации, но устройство будет работать и без него).

К текстолитовой пластинке с каждой стороны следует припаять по скрепке, предварительно отогнув их концы на 180 градусов. Получится что-то вроде электрической вилки.

Толщина фрагмента текстолита должна быть такой, чтобы расстояние между штырьками «вилки» соответствовало расстоянию между входами «С» и «Е» на PHP-разъеме. Вот и все, переходник готов. Остается припаять к нему (опять же с двух сторон) провода от щупов.

Лучше размещать текстолит между скрепками несимметрично. Благодаря этому будет проще понять, какой стороной следует включать переходник в транзисторный разъем мультиметра, чтобы не перепутать полярность.

Конструкцию можно дополнить светодиодом типа SMD, на который будет возложена функция индикатора.

Читайте также:  Как снять ротор с вала электродвигателя

Как изготовить щуп своими руками

Если стандартных щупов, которыми можно было бы пожертвовать, у вас нет, вместо них можно использовать самодельные. Для их изготовления понадобится:

  • пара иголок;
  • залуженная проволока диаметром 0,2 мм (извлекается из многожильного провода).

Проволоку следует намотать на иглу, так чтобы ее витки плотно прилегали друг к другу, а затем припаять. Очень удобно использовать для этой цели никелированные иглы, тогда пайка производится максимально легко и быстро. Часто такой щуп обеспечивает более качественный контакт, чем стандартный.

Инфракрасные

По мере приобретения бытовых электронных устройств каждый из нас постепенно становится обладателем целой батареи пультов дистанционного управления. Пока техника послушно реагирует на ваши команды, беспокоиться не о чем.

Но вполне вероятна такая ситуация, когда отчаянные попытки переключить канал или убавить яркость люстры не приводят ни к какому результату. В таких случаях сначала проверяют состояние инфракрасного светодиода, посредством которого пульт ДУ передает основному устройству ваши требования.

Проверить ИК-светодиод в ДУ-пульте или другом устройстве можно несколькими способами. Начнем с самого простого:

Направьте излучение диода в объектив цифровой камеры. Подойдет не только фотоаппарат, но и телефон, ноутбук, видеорегистратор, web-камера и т.д. ИК-излучение абсолютно невидимо для человеческого глаза, но «глаза» электронные регистрируют его очень хорошо. Если светодиод исправно выполняет свои функции, на матрице будут наблюдаться вспышки фиолетового цвета.

При отсутствии умеющего снимать гаджета подпавший под подозрение светодиод можно демонтировать, заменив его на сверхъяркий или светодиод SMD-типа. Убедитесь только, что рабочее напряжение обоих элементов совпадает.

Если проверочный светодиод при нажатии кнопок на пульте испускает видимое световое излучение (скорее всего, оно будет неярким), значит, ИК-светодиод свое уже отслужил.

Более сложный способ, но зато не потребуется ни камера, ни перепайка. Можно воспользоваться инфракрасным фотодиодом. При попадании инфракрасного излучения на сенсор этого элемента на его выводах образуется разность потенциалов.

Чтобы проверить любой ИК-светодиод, его излучение необходимо направить на чувствительную зону фотодиода, предварительно подключенного к открытому входу осциллографа.

Если при этом на экране прибора появляются кривые импульсов, – тестируемый светодиод пребывает в рабочем состоянии. Если же вы наблюдаете полный штиль, значит пора покупать новый ИК-светодиод.

Диагностика светодиода в фонарике

Светодиодный фонарик аккумуляторного или других типов довольно надежное устройство, но и он от поломок не застрахован. Если даже после установки новых батареек свечение остается слабым или вовсе отсутствует, необходимо проверить работоспособность светодиодов и их драйверов.

Перед диагностикой фонарика будет нелишним проверить батарейки (даже если они только что были распакованы) на каком-нибудь заведомо исправном устройстве. Кому-то этот совет покажется банальным, но довольно часто, как показала практика, причиной «разборок» с бытовой электроникой становятся бракованные батарейки, о чем домашний умелец догадывается в последнюю очередь.

Проверка фонарика выполняется в следующей последовательности:

  1. Отвинчиваем крышку или коническую часть в передней части корпуса.
  2. Извлекаем светодиодный модуль.
  3. На плате светодиода – две контактные площадки, к которым подводятся красный и черный провод. Красный провод соответствует положительной полярности (маркировка «+» на плате), а черный – отрицательной (маркировка «-»). В соответствии с полярностью на контакты следует кратковременно подать напряжение в 3 – 4 В (не более 4,2 В!). Если яркость свечения светодиода не изменилась, значит его необходимо заменить. В противном случае (светодиод горит надлежащим образом) замене подлежит драйвер.
  4. Замена светодиода возможна только в том случае, если его плата прикреплена к капсуле светодиодного модуля посредством винтов. Если плата посажена на термоклей, замена будет нецелесообразной, в этом случае меняют весь модуль.

Отвинтив плату, следует отпаять светодиод, а затем установить новый.

В фонариках светодиоды устанавливаются на алюминиевые радиаторы. Для эффективного теплоотвода перед установкой нового светодиода на радиатор следует нанести свежий слой специальной теплопроводящей пасты, также называемой термопастой. Старый высохший слой, пусть даже довольно толстый, повторно использоваться не может и должен быть удален.

Наглядно проверка обособленного светодиода и простота устройства тестера демонстрируется в следующем видео от крупнейшего поставщика электрооборудования в России.

Часто при поломке того или иного электронного устройства мы без раздумий несем потерпевшего в ремонт, где нам предъявляют солидный счет. Между тем, причина аварии может заключаться всего лишь в отказе светодиода, который легко можно заменить своими силами.

Таким образом, умение проверить работоспособность этих элементов, которые применяются сегодня довольно широко, позволит сэкономить средства и сократить время ремонта до минимума.

Оцените статью
Adblock detector