قياس الثنائيات بمقياس متعدد. كيفية رنين وفحص الصمام الثنائي والصمام الثنائي زينر بمقياس متعدد

في هذا المقال سنوضح كيفية اختبار الصمام الثنائي بمقياس متعدد. غالبًا ما يفشل الصمام الثنائي لأشباه الموصلات، كأحد مكونات الدائرة الإلكترونية، لأسباب مختلفة، على سبيل المثال، تجاوز الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي، والجهد العكسي، وما شابه ذلك. هناك نوعان من عطل الصمام الثنائي - الانهيار والدائرة القصيرة.

تأثير الصمام الثنائي، كجهاز شبه موصل مع وصلة p-n، هو أنه يمرر تيارًا كهربائيًا في اتجاه واحد فقط (من القطب الموجب إلى الكاثود)، بينما لا يتدفق أي تيار في الاتجاه المعاكس (من الكاثود إلى القطب الموجب). .

بمعرفة خاصية الصمام الثنائي هذه، يمكنك بسهولة التحقق من وجود خلل فيها باستخدام خاصية عادية.

يمكن فحص الثنائيات التقليدية، وكذلك ثنائيات الزينر، باستخدام جهاز قياس متعدد. لاختبار جهاز أشباه الموصلات هذا باستخدام مقياس رقمي متعدد، اضبط مفتاح المقياس المتعدد على وضع اختبار الصمام الثنائي، وعادةً ما يحتوي هذا الوضع على رمز الصمام الثنائي:

تجدر الإشارة إلى أنه عند الاختبار في هذا الوضع، يعرض المتر المتعدد الجهد الأمامي، وليس المقاومة، عندما يتم تشغيل الصمام الثنائي ببساطة في وضع المقاومة.

علامات عمل الصمام الثنائي:

عند توصيل المسبار الموجب (الأحمر) للمقياس المتعدد بأنود الصمام الثنائي، والمسبار السالب (أسود) بكاثود الصمام الثنائي، يجب عرض قيمة معينة للجهد الأمامي لهذا الصمام الثنائي على شاشة المتر المتعدد . أنواع مختلفة من الثنائيات لها الفولتية الأمامية المختلفة. لذلك بالنسبة لثنائيات الجرمانيوم فهي تقريبًا 0.3...0.7 فولت، وبالنسبة لثنائيات السيليكون 0.7...1.0 فولت. على الرغم من أن بعض أنواع أجهزة القياس المتعددة قد تظهر قيمة جهد أمامية أقل في وضع الاختبار.

والعكس صحيح، عندما تقوم بتوصيل المسبار السالب للمقياس المتعدد إلى أنود الدايود، والمسبار الموجب إلى كاثود الدايود، ستظهر الشاشة صفرًا.

إذا كانت قراءات المتر المتعدد مختلفة، فيمكن القول بأن الصمام الثنائي الذي يتم اختباره معيب.

طريقة بديلة للتحقق من صحة الصمام الثنائي

إذا لم يكن جهاز القياس المتعدد الخاص بك مزودًا بوضع اختبار الصمام الثنائي، فيمكنك التحقق من الصمام الثنائي باستخدام الرسم التخطيطي البسيط الموضح أدناه.

أثناء هذا الاختبار، يجب تحويل جهاز القياس المتعدد إلى وضع قياس الجهد الثابت. إذا تم توصيل صمام ثنائي عامل كما هو موضح في الرسم التخطيطي، فسيظهر الفولتميتر الجهد الأمامي على الصمام الثنائي. إذا تم الآن تبديل أطراف الصمام الثنائي، فلن يوصل التيار، وسيشير الفولتميتر إلى جهد المصدر (في هذه الحالة، 5 فولت).

يمكنك أيضًا رنين الدايود وتحديد حالته العامة عن طريق قياس المقاومة، سواء في الاتجاه الأمامي أو العكسي.

للقيام بذلك، تحتاج إلى تحويل المتر المتعدد إلى وضع قياس المقاومة، بمدى يصل إلى 2 كيلو أوم. عند توصيل الصمام الثنائي في الاتجاه الأمامي (الأحمر إلى الأنود، الأسود إلى الكاثود)، سيظهر جهاز القياس مقاومة عدة مئات من الأوم في الاتجاه المعاكس، سيظهر الجهاز رمز الدائرة المفتوحة، مما يدل على جدا مقاومة عالية.

كيفية التحقق من جسر الصمام الثنائي

قبل الانتقال إلى مسألة فحص جسر الصمام الثنائي، سنصفه بإيجاز. جسر الصمام الثنائي عبارة عن مجموعة من أربعة صمامات ثنائية متصلة بطريقة يتحول فيها الجهد المتردد (AC) المزود إلى اثنين من المحطات الأربعة لجسر الصمام الثنائي إلى جهد مباشر (DC) مأخوذ من المحطتين الأخريين.

وبالتالي، فإن الغرض من جسر الصمام الثنائي هو تصحيح الجهد المتناوب من أجل الحصول على جهد ثابت.

يتكون جسر الصمام الثنائي (المقوم) من أربعة صمامات ثنائية مقوم متصلة حسب دائرة محددة:

نظرًا لأن جسر الصمام الثنائي مصمم لتصحيح الجهد المتردد (الجيبي)، خلال نصف الموجة الأولى من الجهد المتناوب، يشارك زوج واحد من الثنائيات في العملية:

وفي نصف الموجة التالي يعمل زوج آخر من الثنائيات المعدلة:

لا يختلف فحص جسر الصمام الثنائي عن فحص الصمام الثنائي العادي. كل ما عليك فعله هو تحديد المحطات الطرفية التي سيتم توصيل جهاز القياس المتعدد بها. بشكل تقليدي، نقوم بترقيم أطراف المقوم من 1 إلى 4:

ويترتب على ذلك أنه للتحقق من جسر الصمام الثنائي نحتاج فقط إلى رنين 4 صمامات ثنائية:

الأول: الاستنتاجات 1 – 2؛
الثاني: الاستنتاجات 2 – 3؛
الثالث: الدبابيس 1 - 4؛
الرابع: الاستنتاجات 4 – 3؛

عند الفحص، من الضروري الاعتماد على قراءات المتر المتعدد، كما هو الحال عند فحص الثنائيات التقليدية.

اليوم لا يمكننا العيش بدون الالكترونيات. إنه جزء لا يتجزأ من أي جهاز أو أداة حديثة. وفي الوقت نفسه، للأسف، لا يمكن لجميع الأجهزة أن تعمل إلى الأبد وتتعطل بشكل دوري. أحد الأسباب الشائعة إلى حد ما لفشل عدد من الأجهزة الكهربائية هو فشل عنصر كهربائي مثل الصمام الثنائي.

يمكنك التحقق من صلاحية هذا المكون بنفسك في المنزل. ستخبرك هذه المقالة بكيفية اختبار الصمام الثنائي بمقياس متعدد، وكذلك ما هي هذه العناصر وما هو جهاز القياس نفسه.

ديود ديود الخلاف

الصمام الثنائي القياسي هو أحد مكونات الشبكة الكهربائية ويعمل بمثابة أشباه موصلات تقاطع p-n. يسمح هيكلها بمرور التيار عبر الدائرة في اتجاه واحد فقط - من الأنود إلى الكاثود (أطراف مختلفة للجزء). للقيام بذلك، تحتاج إلى تطبيق "+" على القطب الموجب و "-" على الكاثود.

ملحوظة! لا يمكن للتيار الكهربائي في الثنائيات أن يتدفق في الاتجاه المعاكس، من الكاثود إلى الأنود.

نظرا لهذه الميزة للمنتج، إذا كنت تشك في وجود عطل، فيمكن التحقق من ذلك باستخدام جهاز اختبار أو جهاز متعدد.
يوجد اليوم عدة أنواع من الثنائيات في الإلكترونيات الراديوية:

أنواع الثنائيات

الصمام الثنائي الباعث للضوء. عندما يمر تيار كهربائي عبر مثل هذا العنصر، فإنه يبدأ بالتوهج نتيجة تحول الطاقة إلى توهج مرئي؛
الصمام الثنائي الواقي أو العادي. تعمل هذه العناصر في الشبكة الكهربائية كمثبط أو محدد للجهد. أحد أنواع هذا العنصر هو صمام ثنائي شوتكي. ويسمى أيضًا صمام ثنائي حاجز شوتكي. مثل هذا العنصر عند توصيله مباشرة يعطي انخفاضًا في الجهد. في شوتكي، بدلا من تقاطع p-n، يتم استخدام تقاطع أشباه الموصلات المعدنية.

إذا تم استخدام الأجزاء العادية ومصابيح LED في الغالبية العظمى من الأجهزة الكهربائية، فسيتم استخدام أجزاء شوتكي بشكل أساسي في مصادر الطاقة عالية الجودة (على سبيل المثال، لأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر).
تجدر الإشارة إلى أن اختبار الصمام الثنائي التقليدي والصمام الثنائي شوتكي لا يختلف عمليا، لأنه يتم تنفيذه وفقا لنفس المبدأ. لذلك، لا داعي للقلق بشأن هذه المشكلة، لأن مبدأ تشغيل كل من الثنائيات شوتكي والثنائيات التقليدية متطابق.
ملحوظة! هنا تجدر الإشارة فقط إلى أن Schottkis يتم العثور عليها في معظم الحالات مزدوجة وتقع في مبنى مشترك. علاوة على ذلك، لديهم كاثود مشترك. في مثل هذه الحالة، لا يمكنك لحام هذه الأجزاء، ولكن التحقق منها "على الفور".

شوتكي الصمام الثنائي

كونها أحد مكونات الدائرة الإلكترونية، غالبا ما تفشل عناصر أشباه الموصلات هذه. الأسباب الأكثر شيوعًا لفشلهم هي:

تجاوز الحد الأقصى المسموح به لمستوى التيار المباشر؛
الجهد العكسي الزائد
جزء ذو نوعية رديئة
انتهاك قواعد تشغيل الجهاز التي وضعتها الشركة المصنعة.

علاوة على ذلك، وبغض النظر عن سبب فقدان الأداء، يمكن أن يكون الفشل ناتجًا بشكل مباشر عن "عطل" أو ماس كهربائي.
على أية حال، إذا كان هناك افتراض بأن الشبكة الكهربائية قد فشلت في منطقة أشباه الموصلات، فمن الضروري تشخيصها باستخدام جهاز خاص - جهاز متعدد. فقط لتنفيذ مثل هذه التلاعبات تحتاج إلى معرفة كيفية التحقق من الصمام الثنائي باستخدامه بشكل صحيح.

المقياس المتعدد

المتر المتعدد هو جهاز عالمي يؤدي عددًا من الوظائف:

يقيس الجهد
يحدد المقاومة
يتحقق من الأسلاك للفواصل.

المقياس المتعدد

باستخدام هذا الجهاز يمكنك حتى تحديد مدى ملاءمة البطارية.

كيف يتم إجراء الفحص؟

بعد أن اكتشفنا أشباه الموصلات في الدائرة الكهربائية والغرض من الجهاز، يمكننا الإجابة على السؤال "كيفية التحقق من الصمام الثنائي لصلاحية الخدمة؟"
بيت القصيد من فحص الثنائيات بمقياس متعدد هو قدرتها على حمل التيار الكهربائي في اتجاه واحد. إذا تم الالتزام بهذه القاعدة، يعتبر عنصر الدائرة الكهربائية يعمل بشكل صحيح ودون أعطال.
يمكن اختبار الثنائيات التقليدية وثنائيات شوتكي بسهولة باستخدام هذا الجهاز. للتحقق من عنصر أشباه الموصلات هذا بمقياس متعدد، عليك القيام بالمعالجات التالية:

فحص

تحتاج إلى التأكد من أن جهاز القياس المتعدد الخاص بك يحتوي على وظيفة اختبار الصمام الثنائي؛
إذا توفرت مثل هذه الوظيفة، نقوم بتوصيل مجسات الجهاز إلى جانب شبه الموصل الذي سيتم تنفيذ "الرنين" منه. إذا كانت هذه الوظيفة مفقودة، فاستخدم المفتاح لتبديل الجهاز إلى 1 كيلو أوم. يجب عليك أيضًا تحديد الوضع لقياس المقاومة؛
يجب توصيل السلك الأحمر لجهاز القياس بنهاية الأنود، والسلك الأسود بنهاية الكاثود؛
بعد ذلك، تحتاج إلى ملاحظة التغيرات في المقاومة الأمامية لأشباه الموصلات؛
نستخلص استنتاجات حول وجود أو عدم وجود الجهد

يمكن بعد ذلك تبديل الوحدة للتحقق من وجود تسربات أو دوائر عالية. للقيام بذلك، تحتاج إلى تغيير موقع إخراج الصمام الثنائي. في هذه الحالة، من الضروري أيضًا تقييم القيم التي تم الحصول عليها للجهاز.

جسر ديود

في بعض الأحيان يكون هناك موقف عندما تحتاج إلى التحقق من وظيفة جسر الصمام الثنائي. يبدو وكأنه مجموعة تتكون من أربعة أشباه الموصلات. وهي متصلة بطريقة تجعل الجهد المتناوب الذي يتم توفيره لاثنين من العناصر الأربعة الملحومة مباشرًا. تتم إزالة الأخير من المحطتين الأخريين. ونتيجة لذلك، يتم تصحيح الجهد المتردد وتحويله إلى جهد ثابت.

في الأساس، يظل مبدأ التحقق في هذه الحالة كما هو موضح أعلاه. الميزة الوحيدة هنا هي تحديد المخرج الذي سيتم توصيل جهاز القياس به. هناك أربعة خيارات اتصال يجب عليك الاتصال بها:

الاستنتاجات 1 - 2؛
الاستنتاجات 2 - 3؛
الاستنتاجات 1 - 4؛
الاستنتاجات 4 - 3؛

من خلال التحقق من كل نتيجة، سوف تحصل على أربع نتائج. يجب تقييم المؤشرات التي تم الحصول عليها وفقًا لنفس المبدأ المتبع في أشباه الموصلات الفردية.

تحليل النتائج

عند فحص الثنائيات (العادية وشوتكي) بمقياس متعدد، سوف تحصل على نتيجة معينة. الآن نحن بحاجة إلى فهم ما يمكن أن يعنيه ذلك. تشمل العلامات التي تشير إلى صحة أشباه الموصلات ما يلي:

عند توصيل جزء من الدائرة الكهربائية بالجهاز، سيقوم الأخير بإخراج قيمة الجهد المباشر المتاح في هذا العنصر؛

ملحوظة! الأنواع المختلفة من الثنائيات لها مستويات جهد مختلفة، وهذا هو سبب اختلافها. على سبيل المثال، بالنسبة لمنتجات الجرمانيوم، ستكون هذه المعلمة 0.3-0.7 فولت

عند توصيله بالطريقة المعاكسة (مسبار الجهاز إلى القطب الموجب للمنتج)، سيتم تسجيل الصفر.

فحص عكسي

إذا توفرت هذين المؤشرين فإن شبه الموصل يعمل بشكل مناسب وسبب العطل ليس فيه. ولكن إذا لم تتوافق إحدى المعلمات على الأقل، فإن العنصر يعتبر غير صالح للاستخدام ويجب استبداله.
بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه ليس انهيارا، ولكن "التسرب" ممكن. يمكن أن يظهر هذا العيب غير السار أثناء الاستخدام طويل الأمد للجهاز أو التجميع ذو الجودة الرديئة.
إذا كان هناك ماس كهربائى أو تسرب، فإن المقاومة الناتجة ستكون منخفضة للغاية. علاوة على ذلك، يجب أن يتم الاستنتاج بناءً على نوع أشباه الموصلات. بالنسبة لعناصر الجرمانيوم، سيتراوح هذا المؤشر في هذه الحالة من 100 كيلو أوم إلى 1 ميجا أوم، للسيليكون - آلاف ميجا أوم. بالنسبة لأشباه الموصلات المعدلة، سيكون هذا الرقم أعلى بعدة مرات.
كما ترون، ليس من الصعب تقييم أداء أشباه الموصلات في أي جهاز كهربائي بنفسك. المبدأ أعلاه مناسب لاختبار عناصر الصمام الثنائي بمختلف أنواعها وأنواعها. الشيء الرئيسي في هذه الحالة هو توصيل جهاز القياس بشكل صحيح بأشباه الموصلات وتحليل النتائج التي تم الحصول عليها.

اللحام الصحيح لشرائط LED
كيف تصنع مصباحًا ورقيًا بيديك

الثنائيات هي عناصر إلكترونية شائعة ومستخدمة على نطاق واسع بمستويات مختلفة من الموصلية.

قبل فحص الصمام الثنائي بمقياس متعدد (اختبار الصمام الثنائي والصمام الثنائي زينر باستخدام جهاز اختبار)، تحتاج إلى معرفة ميزات جهاز الاختبار هذا وأهم قواعد استخدامه.

الثنائيات هي أجهزة تحويل كهربائية وأشباه الموصلات التي تحتوي على وصلة كهربائية واحدة ومخرجين من وصلة p-n.

التصنيف المقبول عمومًا حاليًا لهذه الأجهزة هو كما يلي:

وفقًا للغرض منها ، تكون الثنائيات في أغلب الأحيان عبارة عن أجهزة مقوم وعالية التردد وفائقة التردد ونبض ونفق وعكس وأجهزة من النوع المرجعي بالإضافة إلى متغيرات ؛
وفقًا للتصميم والخصائص التكنولوجية، يمكن تمثيل الثنائيات بعناصر مستوية ونقطية؛
وفقا للمادة المصدر، يمكن أن تكون الثنائيات الجرمانيوم والسيليكون وزرنيخيد الغاليوم وأنواع أخرى.

وفقًا للتصنيف، يتم عرض أهم معلمات وخصائص الثنائيات:

الحد الأقصى المسموح به من المؤشرات لمستوى جهد التيار المستمر العكسي؛
الحد الأقصى المسموح به لمستوى الجهد العكسي لنوع النبض؛
الحد الأقصى المسموح به من مؤشرات التيار المباشر من النوع المباشر؛
الحد الأقصى المسموح به من مؤشرات التيار المباشر لنوع النبض؛
تصنيف التيار المباشر التيار المباشر.
جهد التيار المباشر من النوع المباشر تحت الظروف المقدرة، أو ما يسمى "هبوط الجهد"؛
التيار المباشر من النوع العكسي، المشار إليه في ظل ظروف الحد الأقصى للجهد العكسي المسموح به؛
انتشار ترددات التشغيل ومؤشرات السعة.
مستوى انهيار الجهد
مستوى مقاومة السكن الحراري، اعتمادا على نوع التثبيت؛
الحد الأقصى من المؤشرات الممكنة للقوة التبددية.

اعتمادا على مستوى الطاقة، يمكن أن تكون عناصر أشباه الموصلات منخفضة الطاقة، عالية الطاقة أو متوسطة الطاقة.

عند اختيار الصمام الثنائي، عليك أن تتذكر أن رمز هذه العناصر يمكن تمثيله ليس فقط من خلال العلامات القياسية، ولكن أيضًا من خلال UGO المطبق على الدوائر الكهربائية ذات الأهمية الأساسية.

فحص الصمام الثنائي المعدل وثنائي الزينر

فيما يتعلق باختبار الصمام الثنائي المستقل بمقياس متعدد، فإن ما يلي له أهمية خاصة:

الثنائيات التقليدية على أساس تقاطع pn؛
عناصر صمام ثنائي شوتكي.
ثنائيات زينر التي تعمل على تثبيت الإمكانات.

الاختبار التقليدي، في هذه الحالة، يمكنه فقط تحديد سلامة تقاطع pn، ولهذا السبب يجب تغيير نقطة التشغيل في مثل هذه الأجهزة.

رسم تخطيطي لأبسط طريقة لفحص جهد ديود الزينر

يكفي استخدام دائرة بسيطة تتضمن مصدر طاقة تقليدي ومقاومًا للحد من التيار. بالنسبة للاختبارات غير القياسية، يتم استخدام مقياس متعدد لقياس الجهد في ظل ظروف الزيادة السلسة في إمكانات العرض.

إذا لوحظ فرق محتمل ثابت، في ظل ظروف زيادة جهد الإمداد، بالإضافة إلى فرق محتمل يساوي القيم المعلنة، فإن جهاز الصمام الثنائي يعتبر يعمل ولا يمكن استبداله.

تجميع الدائرة

يتكون المخطط القياسي، الذي يتم تنفيذه من خلال التثبيت على الحائط، من عدة عناصر رئيسية مقدمة:

مصدر طاقة 16-18 فولت؛
1.5-2 كيلو أوم المقاوم.
الفولتميتر الرقمي أو المؤشر.
الجهاز الذي يتم اختباره.

كيفية اختبار صمام ثنائي شوتكي بمقياس متعدد

من ميزات بعض أجهزة القياس المتعددة وجود وظيفة "اختبار الصمام الثنائي".في ظل هذه الظروف، يعرض الجهاز الجهد الأمامي الفعلي للصمام الثنائي عند التوصيل الحالي.

يقوم جهاز الاختبار المجهز بوظيفة خاصة بتسجيل مستوى أقل قليلاً من الجهد الأمامي، وهو ما يرجع إلى القيمة الحالية الضئيلة التي يتضمنها الاختبار.

في المتجر، يمكنك العثور على مجموعة متنوعة من الأجهزة عالية الجودة، ولكن لا يعلم الجميع. إذا كنت مهتما، اقرأ المعلومات التفصيلية.

يتم تقديم تعليمات لتجميع مصباح يدوي LED بيديك.

كثير من الناس يتخلصون من مصباح LED إذا انكسر. في الواقع، يمكن إصلاح معظم هذه الأجهزة. يمكنك قراءة كل شيء عن إصلاح مصابيح LED.

إعداد المتر المتعدد

سيتطلب اختبار عنصر أشباه الموصلات باستخدام مقياس رقمي متعدد تحويل الجهاز إلى وضع اختبار الصمام الثنائي. هناك خيار بديل، في حالة عدم التبديل إلى وضع "اختبار الصمام الثنائي"، وهو الاختبار في وضع المقاومة، بنطاق لا يزيد عن 2.0 كيلو أوم.

في هذه الحالة، يتم إجراء اتصال مباشر: يتم توصيل السلك الأحمر بالأنود، والسلك الأسود بالكاثود. مع هذا الإعداد للمقياس المتعدد، تظهر القياسات مقاومة تساوي عدة مئات من الأوم؛ في الاتجاه المعاكس، يتم اكتشاف دائرة مفتوحة.

المتر المتعدد UNI-T

تجدر الإشارة إلى أن الأنواع المختلفة من أجهزة الصمام الثنائي يمكن أن تختلف بشكل كبير من حيث الجهد الأمامي.

على سبيل المثال، تتميز أجهزة الجرمانيوم بجهد يتراوح بين 0.3-0.7 فولت، وبالنسبة لعناصر السيليكون تكون قيم 0.7-1.0 فولت مقبولة.

كما تبين الممارسة، فإن بعض أنواع أجهزة الاختبار، عند اختبار عناصر الصمام الثنائي، تظهر قيمًا أقل لمستوى الجهد الأمامي.

تتميز الثنائيات المزدوجة الأقل شيوعًا بوجود ثلاث أطراف وأنود أو كاثود مشترك في غلاف واحد، لكن اختبار هذه العناصر لا يختلف عن اختبار جهاز الصمام الثنائي القياسي.

تشغيل مصدر الطاقة

إذا كان التحقق من أداء الثنائيات بمقياس متعدد يتضمن تحويل جهاز الاختبار إلى وضع أيقونة "الصمام الثنائي" مع توصيل المسبار الأسود بمنفذ "COM" والمسبار الأحمر بمنفذ "V ΩmA"، فذلك يعني وجود مصدر طاقة هو تحديد المشاكل التالية:

يكون توصيل الوحدة مصحوبًا بـ "اهتزاز" مصدر طاقة المروحة والتوقف ونقص جهد الخرج وحجب مصدر الطاقة ؛
يكون توصيل الوحدة مصحوبًا بتموج الجهد عند الخرج ويتم تشغيل الحماية دون حجب مصدر الطاقة.

قياس التيار المتردد

في كثير من الأحيان، علامة التسرب في الثنائيات شوتكي هي الإغلاق التلقائي لمصدر الطاقة. من المهم أيضًا مراعاة أن التصميم غير الصحيح للدائرة على مصادر الطاقة يمكن أن يتسبب في تسرب مقومات الصمام الثنائي وزيادة الحمل على الدائرة الأولية.

يتكون الاختبار من ضبط حد القياس على قيمة 20 كلفن، وقياس مقاومة الصمام الثنائي العكسي. باستخدام هذه الطريقة، يُظهر الصمام الثنائي العامل مستوى مقاومة عاليًا بلا حدود على الجهاز.

توصيل جهاز متعدد

يمكن عرض أخطاء الصمام الثنائي الرئيسية والأكثر شيوعًا:

الانهيار المصحوب بتوصيل التيار بغض النظر عن الاتجاه، بالإضافة إلى الغياب الفعلي للمقاومة؛
استراحة مصحوبة بنقص التوصيل الحالي؛
تسرب مصحوب بوجود تيار عكسي طفيف.

إجراء إعداد الجهاز للتحقق والاختبار المتسلسل بسيط للغاية.

يجب أن يكون اتصال الأنود والمسبار المتعدد بـ "+"، وكذلك الكاثود وتقاطع p-n بـ "-" مفتوحًا. في هذه الحالة، يصدر الجهاز إشارة صوتية مميزة. يُشار إلى خيار الاتصال العكسي مع تقاطع p-n المغلق بواحد.

كما تظهر ممارسة الاختبار المستقل، فإن التدفق الحالي، بغض النظر عن قطبية الاتصال، غالبا ما يصاحب دائرة كهربائية قصيرة، ويلاحظ عدم وجود رنين في كلا الاتجاهين عندما يكون هناك انقطاع في الدائرة.

فيديو حول الموضوع

يعد اختبار مؤشر LED بمقياس متعدد الطريقة الأسهل والأصح لتحديد أدائه. المقياس الرقمي المتعدد (الاختبار) هو أداة قياس متعددة الوظائف، تنعكس قدراتها في مواضع التبديل على اللوحة الأمامية. يتم فحص مصابيح LED للتأكد من وظائفها باستخدام الوظائف الموجودة في أي جهاز اختبار. دعونا نلقي نظرة على طرق الاختبار باستخدام المقياس الرقمي المتعدد DT9208A كمثال. لكن أولاً، دعونا نتطرق قليلاً إلى موضوع أسباب خلل الثنائيات الباعثة للضوء الجديدة وفشل القديمة.

الأسباب الرئيسية لخلل وفشل المصابيح

من مميزات أي صمام ثنائي باعث هو حد الجهد العكسي المنخفض، والذي يكون أعلى ببضعة فولتات فقط من الانخفاض عبره في الحالة المفتوحة. يمكن أن يؤدي أي تفريغ إلكتروستاتيكي أو اتصال غير صحيح أثناء ضبط الدائرة إلى فشل مؤشر LED (اختصار للصمام الثنائي الباعث للضوء). غالبًا ما تحترق مصابيح LED فائقة السطوع ومنخفضة التيار، والتي تُستخدم كمؤشرات طاقة للأجهزة المختلفة، نتيجة لارتفاع الطاقة. تُستخدم نظيراتها المستوية (SMD LEDs) على نطاق واسع في المصابيح والشرائط والمصابيح الكهربائية بجهد 12 فولت و220 فولت. يمكنك أيضًا التحقق من قابليتها للخدمة باستخدام جهاز اختبار.

تجدر الإشارة إلى أنه يتم توفير نسبة صغيرة من مصابيح LED المعيبة (حوالي 2٪) من الشركة المصنعة. لذلك، فإن فحص LED الإضافي باستخدام جهاز اختبار قبل تثبيته على لوحة الدوائر المطبوعة لن يضر.

طرق التشخيص

إن أبسط طريقة، والتي يستخدمها هواة الراديو غالبًا، هي فحص أداء الثنائيات الباعثة للضوء بمقياس متعدد باستخدام المجسات. هذه الطريقة ملائمة لجميع أنواع الثنائيات الباعثة للضوء، بغض النظر عن تصميمها وعدد أطرافها. بعد ضبط المفتاح على وضع "فحص الاستمرارية، الدائرة المفتوحة"، المس الأسلاك بالمسبار ولاحظ القراءات. من خلال توصيل المسبار الأحمر بالأنود والمسبار الأسود بالكاثود، يجب أن يضيء مصباح LED العامل. عند تغيير قطبية المجسات، يجب أن يبقى الرقم 1 على شاشة الاختبار.

سيكون توهج الصمام الثنائي الباعث أثناء الاختبار صغيرًا وقد لا يكون ملحوظًا في بعض مصابيح LED في الضوء الساطع.

لاختبار مصابيح LED متعددة الألوان بدقة مع خيوط متعددة، تحتاج إلى معرفة نقاط التثبيت الخاصة بها. بخلاف ذلك، سيتعين عليك فرز المحطات بشكل عشوائي بحثًا عن أنود أو كاثود مشترك. لا تخف من اختبار مصابيح LED عالية الطاقة باستخدام ركيزة معدنية. المقياس المتعدد غير قادر على تعطيلها عن طريق القياس في وضع الاتصال.

يمكن إجراء اختبار LED بمقياس متعدد بدون مجسات، وذلك باستخدام مآخذ لاختبار الترانزستورات. عادة، توجد ثمانية ثقوب في الجزء السفلي من الجهاز: أربعة على اليسار لترانزستورات PNP وأربعة على اليمين لترانزستورات NPN. يتم فتح الترانزستور PNP من خلال تطبيق جهد موجب على الباعث "E". ولذلك، يجب إدخال الأنود في المقبس المسمى "E"، والكاثود في المقبس المسمى "C". يجب أن يضيء مصباح LED العامل. لاختبار فتحات ترانزستورات NPN، تحتاج إلى تغيير القطبية: الأنود - "C"، الكاثود - "E". هذه الطريقة ملائمة لاختبار مصابيح LED ذات جهات الاتصال الطويلة والخالية من اللحام. لا يهم في أي موضع يوجد مفتاح الاختبار.
يتم فحص مؤشر LED بالأشعة تحت الحمراء بنفس الطريقة، ولكن له فروق دقيقة بسبب الإشعاع غير المرئي. في اللحظة التي تلمس فيها المجسات أطراف مؤشر LED العامل بالأشعة تحت الحمراء (الأنود - زائد، الكاثود - ناقص)، يجب أن يظهر عدد حوالي 1000 وحدة على شاشة الجهاز. عند تغيير القطبية، يجب أن تكون هناك وحدة على الشاشة.

للتحقق من الصمام الثنائي للأشعة تحت الحمراء في مآخذ اختبار الترانزستور، سيتعين عليك أيضًا استخدام كاميرا رقمية (الهاتف الذكي، الهاتف، وما إلى ذلك). يتم إدخال الصمام الثنائي للأشعة تحت الحمراء في الفتحات المقابلة للمقياس المتعدد ويتم توجيه الكاميرا إليه من الأعلى . إذا كان في حالة جيدة، فسيتم عرض الأشعة تحت الحمراء على شاشة الجهاز على شكل نقطة ضبابية متوهجة.

يتطلب اختبار مصابيح LED SMD عالية الطاقة ومصفوفات LED للوظائف، بالإضافة إلى جهاز قياس متعدد، برنامج تشغيل حالي. يتم توصيل المقياس المتعدد على التوالي بالدائرة الكهربائية لعدة دقائق ويتم مراقبة التغير في التيار في الحمل. إذا كان مؤشر LED ذو نوعية رديئة (أو معيبًا جزئيًا)، فسيزداد التيار تدريجيًا، مما يزيد من درجة حرارة البلورة. يتم بعد ذلك توصيل جهاز الاختبار بالتوازي مع الحمل ويتم قياس انخفاض الجهد الأمامي. من خلال مقارنة البيانات المقاسة وبيانات جواز السفر من خصائص الجهد الحالي، يمكننا أن نستنتج أن LED مناسب للاستخدام.

أنواع الثنائيات

لذا فإن الثنائيات تمرر التيار في الاتجاه الأمامي وتحجبه في الاتجاه العكسي. في المخططات الكهربائية، تتم الإشارة إلى الثنائيات بأسهم سوداء يحدها عارضة. يوضح الرمز اتجاه التيار بالمعنى المادي - الحركة الاتجاهية للجزيئات الموجبة. لإنشاء تيار أمامي، يتم تطبيق جهد سلبي على نهاية السهم، ويتم تطبيق جهد إيجابي على البداية. وإلا فإن الصمام الثنائي سيكون في حالة "مقفل".

عندما تتحرك الإلكترونات بسبب خلل في الشبكة الجزيئية، يتم فقدان الحرارة، مما يستلزم انخفاض الجهد في الاتجاه الأمامي. تتمتع ثنائيات السيليكون بإمكانات مباشرة أعلى، بينما تتمتع ثنائيات الجرمانيوم بقدرة أقل. تتميز ثنائيات شوتكي بانخفاض محتمل أقل بسبب استبدال طبقة شبه موصلة بطبقة معدنية، أي. لا يوجد تقاطع p-n. يزداد تيار الخسارة، ويصبح انخفاض الجهد عبر المفتاح المفتوح في الاتجاه الأمامي منخفضًا بشكل قياسي.

التأثير ليس نموذجيًا في جميع نطاقات الجهد. تكون ثنائيات شوتكي أكثر فعالية عند الفولتية التي تساوي عشرات الفولتات. يتم استخدامها في مرشحات الإخراج لتبديل مصادر الطاقة. تذكر: معدلات الجهد لوحدة النظام هي 5، 12، 3 فولت. تعتبر طريقة بناء الدوائر باستخدام صمام ثنائي شوتكي نموذجية.

النوع الشائع من الصمام الثنائي هو صمام ثنائي زينر. منطقة عملها هي منطقة الانهيار. عندما يفشل الصمام الثنائي التقليدي، يقوم صمام ثنائي زينر بحماية المعدات. تتميز العملية بزيادة الجهد إلى الاستقرار الاسمي والحاد. من خلال ثنائيات زينر، يتم تشغيل الدوائر الدقيقة الحساسة والضعيفة لوحدات التحكم في مصدر الطاقة من خطوط الجهد العالي بحيث تقطع الجهد إلى نبضات ذات سعة كبيرة. بدون ثنائيات زينر، يتم حل الدوائر الدقيقة التي تعمل بالطاقة باستخدام طرق معقدة للغاية.

عند تقييم صمام ثنائي زينر باستخدام مقياس متعدد، ضع في الاعتبار أن منطقة العمل هي الفرع العكسي. من الناحية الفنية، يتم الحصول على جهد الانهيار للاختبار من البطاريات المتصلة على التوالي، ثم يتم التحقق من وجود الاستقرار. نادرًا ما يتم استخدام التوصيل المباشر لثنائي زينر؛ فالرنين بالطريقة التقليدية يعد فكرة سيئة. تشتمل ثنائيات زينر أيضًا على صمام ثنائي انهياري، حيث يتم استخدام تأثير التأين الصادم لتثبيت التيار.

يحدث أن تفاصيل الجهاز غير واضحة. يتم وضع علامة على لوحات الدوائر المطبوعة - كل عنصر له تعيين محدد بدقة، ولا يمكن الخلط بين الثنائيات القوية لجسر المعدل مع صمام ثنائي زينر زجاجي صغير. الخيار الأسوأ هو مجموعة متشابكة من الموصلات ذات العناصر غير المعروفة: إما صمام ثنائي، أو نوع غير عادي من المقاوم، أو مكثف غريب.

وعندما يواجهون موقفًا مشابهًا، يلتقطون صورة مكبرة بعناية، ثم يبحثون في الإنترنت باستخدام الصورة. على الرغم من أن علامات ثنائيات الزينر غير مقروءة، فمن الممكن العثور على معلومات على الإنترنت. تعمل هذه الخطوة على تسريع عملية تحديد وتقييم أداء الجهاز بشكل كبير.

يتم فحص الصمام الثنائي للأشعة تحت الحمراء باستخدام مقياس متعدد بنفس الطريقة: نقوم بإزالة الجهد الأمامي، ثم نتأكد من عدم وجود تدفق عكسي للتيار. للتحقق من التوهج، استخدم عدسة الكاميرا الخاصة بكاميرا الفيديو الليلية. يسجل مباشرة الأشعة تحت الحمراء للأشياء. يظهر صمام ثنائي يعمل بالأشعة تحت الحمراء في عدسة الكاميرا - مثل النجم. يقومون بفحص التوهج باستخدام أجهزة التصوير الحراري وأجهزة الرؤية الليلية، مع توخي الحذر: قوة إشعاع الضوء وثنائيات الأشعة تحت الحمراء عالية، مقارنة بقوة إشعاع الليزر.

لا يمكن اعتبار النقش الموجود داخل الطابعة حول وجود الليزر مزحة. وإهمالها. أبقِ شبكية العين بعيدًا عن الصمام الثنائي للأشعة تحت الحمراء.

كيفية التحقق من الصمام الثنائي باستخدام جهاز اختبار

لاختبار الثنائيات، تم تجهيز المقاييس المتعددة بمقياس خاص مميز بالرمز المقابل - وهو التعيين التخطيطي للصمام الثنائي. عند تشغيل الوضع، يتم تشغيل الجرس بمقاومات منخفضة، وتتميز المقاومة العالية بالقيمة الاسمية أو انخفاض الجهد عبرها. بناءً على القراءات، يتم الحكم على خصائص الصمام الثنائي، على سبيل المثال، مقاومة الاتصال المباشر.

لتفسير القراءات بشكل صحيح، من المهم أن تأخذ في الاعتبار خصائص جهاز الاختبار: الجهد الثابت والجهد الاسمي المنخفض المستخدم للتقييم. على سبيل المثال: عند قياس المقاومة، يمرر جهاز الاختبار التيار من خلاله، ويطبق جهدًا معينًا على المجسات. يتميز أي نموذج متعدد المقاييس بمعلمات فريدة. يتم التعرف على الجهد من خلال شحنة المكثف: قم بتحويل المتر المتعدد إلى وضع اختبار الرنين أو الصمام الثنائي، وبعد وقت قصير سيتشكل فرق محتمل على لوحات المكثف. يتم قياسها باستخدام المقياس القياسي للاختبار. تتراوح القيمة من مئات الميلي فولت (كسور فولت) إلى وحدات فولت.

بمعرفة الجهد المطبق على الصمام الثنائي، يتم التحقق من دقة القراءة باستخدام خاصية الجهد الحالي. أدخل استعلام بحث في Yandex وتعرف على الوثائق الفنية الكاملة للعنصر قيد الدراسة. ثم يضعون مسطرة الإحداثي المحوري في المكان المناسب على المقياس للعثور على تيار الخرج. باستخدام صيغة أوم، يتم حساب مقاومة الحالة المفتوحة: R = U/I، حيث U هو الجهد المساعد الناتج عن جهاز الاختبار. قارن القيمة الموجودة في الرسم البياني بالقيمة الموضحة على الشاشة.

هذه واحدة من العديد من التقنيات. من المهم معرفة كيفية العثور على المسارات الصحيحة وتحليل البيانات ومقارنتها. الخطوة الأولى هي البحث عن معلومات عامة: ما هي الثنائيات، وخصائصها (في المقام الأول الجهد الحالي)، وتعقيدات تشغيل جهاز معين. بمعرفة الأسس النظرية، من السهل التعامل مع المعلومات واستخلاص النتائج الصحيحة من نتائج البحث.

دعنا ننتقل إلى مثال واقعي: دعونا نفحص جسر الصمام الثنائي من مولد السيارة!

كيفية تحديد أداء جسر الصمام الثنائي

تحتاج السيارة إلى الكهرباء - لأنظمة تكييف الهواء (مع طاقة المحرك)، والمساحات، والإضاءة الخارجية والداخلية. إن تحميل البطارية باستمرار، والذي يتم أثناء الوقوف، ليس اقتصاديًا. يتم حل المشكلة عن طريق توصيل مولد تيار متردد متزامن بعمود المحرك. في السابق استخدمنا دائرة تجميع. لكن الفرش لا تتحمل الاهتزاز، وكانت هناك حاجة للصيانة المتكررة.

ويجري الآن تركيب مولدات ثلاثية الطور. لأن تتقلب الثورات باستمرار، ويتم الحفاظ على ثبات خصائص الخرج عن طريق تغيير تيار تغذية الدوار. ونتيجة لذلك، فإن قوة المجال المغناطيسي المتناوب للجزء الثابت تراقب كل تغيير في تشغيل المحرك. الثمن الذي يجب دفعه هو عدم استقرار جهد الخرج. يتم تصحيحه وتصفيته باستخدام دائرة جسر لاريونوف ديود.

التفاصيل التقنية العميقة زائدة عن الحاجة، وسنقتصر على المعرفة الخفيفة:

لأي طريقة لتوصيل ملفات المولد، هناك ثلاث نقاط إخراج. يتم توصيل كل منها بالأرض من خلال الصمام الثنائي في نصف الدورة السالبة، وبمستهلكي شبكة السيارة - في نصف الدورة الإيجابية.
في المجموع، هناك ستة الثنائيات.
ويتكون الجسر من طائرتين على شكل هلال معزولتين عن بعضهما البعض، ومصنوعتين من سبيكة متينة. يوجد ثلاثة صمامات ثنائية في كل منها، ويتم إجراء التوصيلات الكهربائية وفقًا للمخطط (انظر الشكل).

من الرسم البياني يمكنك أن ترى:

يتم توصيل ثلاثة ثنائيات في أزواج بمقاومة صفرية بين الكاثود (القطبية السلبية) والأنود (القطبية الإيجابية). محطات المولد تذهب هنا.
اثنان من الثنائيات الثلاثية (الواقعة في نفس المستوى على شكل هلال) يتصلان ببعضهما البعض ككاثودات أو أنودات. اعتمادًا على القطب الذي ينتج دائرة كهربائية قصيرة، يتم تحديد الفرع - التحميل أو الذهاب إلى الأرض.

بعد إنشاء تخطيط التوصيل الكهربائي الصحيح، يبدأون في فحص كل صمام ثنائي على حدة. يتم اختبار الفرع المتجه إلى الأرض من جانب المولد، والآخر من جانب التحميل. الاتجاه معروف من مخطط لاريونوف. نتحقق من جسر الصمام الثنائي بمقياس متعدد، ونلمس قاعدة السهم الأسود (انظر الشكل) لكل عنصر بمسبار أحمر، وطرف نفس العنصر بمسبار أسود. في الوقت نفسه، تحقق من عزل جهات الاتصال بطائرات على شكل هلال، بما في ذلك. المجاورة. واستنادًا إلى البيانات التي تم الحصول عليها، يتم تقييم الحاجة إلى مواصلة استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

الخلاصة: يتم فحص الصمام الثنائي دون إزالة اللحام بمقياس متعدد على هيكل خشن مثل جسر مولد السيارة. يعد رنين اللوحة الإلكترونية أكثر صعوبة. يتم إجراء أي فحص باستخدام مجسات ذات شكل خاص. بالنسبة للتصميمات الخشنة، استخدم مقابض التمساح، وافحص اللوحة الأم باستخدام مجسات رفيعة على شكل إبرة. في الحالة الأخيرة، هناك فرصة لاختبار الصمام الثنائي بمقياس متعدد على اللوحة تحت الجهد مع خطر حرق جهاز الاختبار.

نأمل أن يفهم القارئ الآن كيفية اختبار الصمام الثنائي بمقياس متعدد.