Проверка исправности полупроводниковых диодов и биполярных транзисторов омметром.

Определение исправности полупроводниковых диодов и биполярных транзисторов основывается на свойстве p-n перехода обладать малым сопротивлением при прямом включении и большим сопротивлением при обратном включении.

Полупроводниковый диод представляет собой полупро­водниковый кристалл с двумя слоями проводимости, за­ключенный в корпус и снабженный двумя выводами для присоединения во внешнюю цепь: А- анод, К- катод. Общим для всех типов диодов является то, что все они выполнены на основе полупроводникового p-n перехода. В зависимости от типа диода в качестве рабочего участка используется прямая или обратная ветвь вольт-амперной характеристики p-n перехода. На рис.1 показана вольт-амперная характеристика диода, на рис.2 приведены условное графическое обозначение и структура диода.

Участок 4-5 вольт-амперной характеристики диода соответствует тепловому пробою, который возникает при недопустимом повышении температуры. Процесс развивается лавинообразно, так как увеличение числа носителей заряда за счет увеличения температуры вызывает увеличение обратного тока и, следовательно, еще больший разогрев p-n-перехода. Процесс заканчивается расплавлением p-n перехода и выходом прибора из строя.

Тепловой пробой может произойти в результате перегрева отдельного участка p-n-перехода вследствие протекания большого обратного тока при лавинном или туннельном пробое. Произведение обратного напряжения на диоде на обратный ток, протекающий по диоду - это мощность, рассеиваемая на нем, которая преобразуется в тепло, разогревающее p-n переход, и при определенных условиях может привести к тепловому пробою.

При проверке на обрыв p-n переход диода включается в прямом направлении и в исправном диоде сопротивление перехода должно быть в пределах 5 ÷ 500 Ом зависимости от мощности и материала кристалла. Если сопротивление перехода имеет значение десятков, сотен килом или бесконечность (отметка шкалы ∞), то p-n переход в обрыве (выгорел или разрушился).

Схема проверки на обрыв

При проверке на пробой p-n переход диода включается в обратном направлении и в исправном диоде сопротивление перехода должно быть близким к бесконечности (1 МОм ÷ бесконечность (отметка шкалы ∞). Если сопротивление перехода имеет значение единиц или десятков ом (килом) или ноль (отметка шкалы 0), то p-n переход пробит.

Схема проверки на пробой

Если в результате измерений обнаружится, что переход имеет одинаковое сопротивление или сопротивление перехода равно 0 при прямом и обратном включении, то переход пробит.

Если переход в обоих направлениях обладает бесконечно большим сопротивлением, то он в обрыве (полностью выгорел или отгорел контактный проводник внутри корпуса).

В большинстве случаев этих двух проверок хватает, чтобы определить исправность диода.

Измерение обратного тока полупроводникового диода

Иногда в ходе наладочных работ требуется подобрать диод с нужным обратным током. В этом случае p-n переход диода включается в обратном направлении и измеряется ток, который обусловлен неосновными носителями заряда. В исправном диоде обратный ток p-n перехода будет равен: единицы мкА (для кремниевых диодов) и единицы мА (для германиевых диодов). Превышение этих значений означает, что диод неисправен.

Схема измерения обратного тока диода