Диод 4007 как проверить мультиметром

Как проверить диод мультиметром. Подробная инструкция

В данной статье объясним как проверить диод мультиметром. Полупроводниковый диод, как компонент электронной схемы, довольно часто выходит из строя по различным причинам, например, превышение максимально допустимого прямого тока, обратного напряжения и тому подобное. Различают два вида неисправности диода – пробой и короткое замыкание.

Действие диода, как полупроводникового прибора с p-n переходом, заключается в том, что он пропускает электрический ток только в одном направлении (от анода к катоду), в обратном же направлении (от катода к аноду) ток не течет.

Зная это свойство диода можно легко проверить его на неисправность при помощи обычного мультиметра.

Как проверить диод мультиметром

Обычные диоды, так же как и стабилитроны, можно проверить с помощью мультиметра. Чтобы проверить этот полупроводниковый прибор с помощью цифрового мультиметра, установите переключатель мультиметра в режим проверки диодов, обычно данный режим имеет значок диода:

Следует отметить, что при проверке в данном режиме, на мультиметре отображается прямое напряжение, а не сопротивление, когда просто прозванивают диод в режиме сопротивления.

Признаки исправного диода:

• При подключении плюсового щупа (красный) мультиметра к аноду диода, а минусового щупа (черный) к катоду диода на экране мультиметра должна высветиться определенная величина прямого напряжения данного диода. У разных типов диодов прямое напряжение отличается. Так у германиевых диодов оно составляет примерно 0,3…0,7 вольт, у кремниевых диодов 0,7…1,0 вольта. Хотя некоторые типы мультиметров могут показывать более низкое значение прямого напряжения в режиме проверки.

• И на оборот, при подключении минусового щупа мультиметра к аноду диода, а плюсового щупа к катоду диода на экране будет ноль.

При иных показаниях мультиметра можно утверждать о неисправности проверяемого диода.

Альтернативный способ проверки исправности диода

В том случае, если у вас мультиметр не снабжен режимом проверки диодов, то проверить диод можно по простой схеме, которая приведена ниже.

При данной проверке, мультимет необходимо перевести в режим измерения постоянного напряжения. При том подключении исправного диода, как указано на схеме, вольтметр покажет прямое напряжение на диоде. Если теперь выводы диода поменять местами, то он не будет проводить ток, а вольтметр укажет напряжение питания (в данном случае 5 вольт).

Так же можно прозвонить диод и определить его общее состояние путем измерения сопротивления, как в прямом, так и в обратном направлении.

Для этого необходимо перевести мультиметр в режим измерения сопротивления, диапазон до 2 кОм. При подключении диода в прямом направлении (красный к аноду, черный к катоду) измерительный прибор покажет сопротивление несколько сотен Ом, в обратном направлении прибор покажет символ разрыва цепи, что говорит об очень большом сопротивлении.

Как проверить диодный мост

Прежде чем перейти к вопросу проверки диодного моста, вкратце приведем его описание. Диодный мост представляет собой сборку из четырех диодов, соединенных таким образом, что переменное напряжение (AC), подаваемое к двум из четырех выводов диодного моста, переходит в постоянное напряжение (DC) снимаемое с двух других его выводов.

Таким образом, предназначение диодного моста – выпрямление переменного напряжения с целью получения постоянного напряжения.

Диодный (выпрямительный) мост представляет собой четыре выпрямительных диода соединенных по определенной схеме:

Поскольку диодный мост предназначен для выпрямления переменного напряжения (синусоиды), то при первой полуволне переменного напряжения в работе участвуют одна пара диодов:

а при следующей полуволне работает другая пара выпрямительных диодов:

Проверка диодного моста ничем не отличается от проверки обычного диода. Просто необходимо определиться, к каким выводам подключать мультиметр. Условно пронумеруем выводы выпрямителя от 1 до 4:

Отсюда следует, что для проверки диодного моста нам достаточно прозвонить 4 диода:

• 1-й: выводы 1 – 2;
• 2-й: выводы 2 – 3;
• 3-й: выводы 1 – 4;
• 4-й: выводы 4 – 3;

При проверке, необходимо руководствоваться на показания мультиметра, как и при проверке обычных диодов.

Как проверить диод?

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

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 V_f), 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 (I_обр). 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.

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 (V_f)) можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин V_f, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.

1N4007 диод. Как проверить, чем заменить?

Познавательное

1N4007 — диод, который чаще всего является выпрямительным диодом, то есть преобразовывающим переменный ток в постоянный. Чаще всего он встречается в различных блоках питания. Его особенностью является то, что диод данной модели может выдерживать напряжение до 1000 B.

Далее подробнее о том, где еще применяется диод 4007, об его характеристиках, аналогах и проверке на исправность.

Характеристики

Диод 1N4007 относится к кремниевым выпрямительным, предназначенным для общих задач. Рабочая температура диода может варьироваться от -65 до 160 °C. Максимальное значение постоянного обратного напряжения достигает 1000 B. В свою очередь, наибольшее значение импульсивного обратного напряжения может доходить до 1200 B. Значение прямого импульсного тока при максимальном значении достигает 30 A, а выпрямленного – 1 А.

При токе 1.0A напряжение на диоде составляет 1.1 B. Максимальное значение обратного тока может доходить до 5мкA, но при температуре превышающей 70°C это значение изменится до 50 мкA. Скорость обратного восстановления составляет – 2 мc. Показатель прямого тока может достигать 1 А. Даташит на данный диод вы можете посмотреть тут.

Далее представлена таблица с типовыми размерами диода в миллиметрах.

Миллиметры
№ на рис.	Минимум	Максимум
1	4.10	5.20
2	2	2.70
3	0.71	0.86
4	25.40
5	1.27

Благодаря размерам выводов диода, его можно устанавливать на только горизонтально, но и вертикально.

Применение

Спектр его применения достаточно широк. Как упоминалось ранее, чаще всего данный выпрямительный диод встречается в различных блоках питания. Встретить его можно в 80% современных гаджетах.

Также диод 1N4007 используется в источниках питания, для защиты различных компонентов и как удвоитель напряжения.

Благодаря тому, что показатель прямого тока в диодах 1N4007 может достигать 1 А, в теории их можно использовать для создания импульсного блока питания мощностью 220 Bт. Главное обеспечить качественный теплоотвод, чтобы избежать перегревания. Главное, чтобы во входном выпрямителе мощность блока питания не была более 100 Bт.

О проверке на исправность

Для проверки понадобится омметр и сам диод. Проверка на исправность данной модели ничем не отличается от всех других. Далее следует выполнить следующие пункты:

1. Запустить прибор. Включить режим «Прозвонка».
2. Черный щуп омметра следует подключить к катоду, а красный к аноду. Вывод катода обозначается серым кольцом. Таким образом ток будет проходить через сам диод. Если сопротивление бесконечное, то значит присутствует внутренний обрыв и диод неисправен.
3. Красный щур омметра требуется подключить к катоду, а черный к аноду. То есть, наоборот. Ток не должен проходить таким образом, поэтому сопротивление должно быть бесконечным.

На этом проверка на исправность диода 1N4007 заканчивается. Она не требует большого количества действий, но зато может сэкономить в будущем немало времени.

Сравнение с остальными диодами в серии

Помимо 1N4007 в серии также есть диоды от 1N4001 до 1N4006. Их разница заключается в максимальном показателе обратного напряжения. Сравнение в таблице далее.

Название диода
Макс. значение	1N4001	1N4002	1N4003	1N4004	1N4005	1N4006	1N4007
Обратное напряжение, B	50	100	200	400	600	800	1000
Напряжение перемен. Тока, B	35	70	140	280	420	560	700

Из-за того, что нет особой разницы между диодами представленной серии, как и в характеристиках, так и в ценах, диоды 1N4007 используются чаще всего. Практичность является одним из их главных преимуществ, за счет того, что их можно использовать при любом напряжении до 1000 B.

Интересный факт. Первый диод из этой серии (а именно 1N4007) был создан еще в 1960-х годах. Несмотря на то, что из-за этого серию можно считать достаточно старой, эти диоды активно применяются в современных устройствах. Замену им удастся найти еще нескоро.

Аналоги диода

Благодаря своей практичности и низкой цене (стоимость на один диод в основном не более 10 рублей), диод 1N4007 смог избавиться от конкурентов на рынке. Тем не менее, аналог найти все-таки можно.

Далее таблица с аналогами диода 1N4007, разделенными в зависимости от максимального значения допустимого напряжения в работе.

Напряжение, B	Модели диодов
Менее 400 B	1N4004
Менее 600 B	1N4005, BY156
Менее 1000 B	1N4006, HЕR208, FR207, HЕR158, FR107, BYW27-1000, HEPR0056RT
Более 1000 B	EM520, EM513, 1N5399, EM518

Диод 1N4007 уже многие года активно используется в самых разных устройствах. Несмотря на свой «возраст», он все еще считается одним из самых популярных и широко распространенных диодов.

Инженер по телевизионному оборудованию Электрика и электроника, это не только моё хобби, но и работа

Диод 1n4007: технические характеристики, аналоги, маркировка

Практически в любых импортных электронных устройствах можно встретить диоды 1n400х. Учитывая популярность этой серии, имеет смысл детально ознакомиться с описанием ее топового элемента. Речь идет о диоде 1N4007.Давайте рассмотрим его основные технические характеристики, назначение, маркировку и возможность замены отечественными и зарубежными аналогами.

Описание и применение диода 1n4007

В даташите этого элемента указано, что он является выпрямительным маломощным кремниевым диодом, который производится в корпусе из негорючего пластика (тип D0-41). Конструкция, цоколевка и типовые размеры устройства приведены ниже.

Конструкция полупроводникового элемента

Допустимые отклонения в размерах приведены в таблице:

Обозначения на рисунке	Миллиметры		Дюймы
	min	Max	min	max
A	4,10	5,20	0,161	0,205
В	2,00	2,70	0,079	0,106
С	0,71	0,86	0,028	0,034
D	25,40	—	1,000	—
E	—	1.27	—	0.05

Эти полупроводники также выпускаются в стандартном smd-корпусе (тип D0-214), что делает возможным их использование в миниатюрных электронных устройствах.

1N4007 (M7) в SMD исполнении (катод отмечен полоской на корпусе)

Типовые размеры в миллиметрах для элементов SMD исполнения приведены ниже.

Размеры корпуса D0-214

Основное назначение устройства – преобразование переменного напряжение с рабочей частотой не более 70 Гц. Данный вид кремневых полупроводниковых элементов применяется в цепях и блоках питания различных электронных приборов малой и средней мощности.

Монтаж

Для установки элементов в корпусе D0-41 используется выводная схема монтажа, при этом допускается как горизонтальное, так и вертикальное положение детали (относительно печатной платы). Пайка должна производится «мягким» (низкотемпературным) припоем с точкой плавления менее 210-220°С, например, ПОС-61. Процесс должен занимать не более 10 секунд, чтобы не допустить перегрев элемента.

Заметим, что в даташите указана пороговая температура 260°С, но, как показывает практика, в данном случае лучше перестраховаться, чем испортить деталь и тратить время на ее выпаивание обратно.

Диоды в корпусе D0-215, как и все SMD элементы, устанавливаются по методике поверхностного монтажа, с применением для этой цели специальной паяльной пасты.

Технические характеристики in4007

Перечислим основные параметры для всей серии (информация взята с официального даташита производителя). Начнем с VRM (reverse voltage max) — допустимой величины обратного напряжения 1n400x (здесь и далее последняя цифра модели соответствует порядковому номеру в списке):

1. 50 В;
2. 100 В;
3. 200 В;
4. 500 В;
5. 600 В;
6. 800 В;
7. 1000 В.

Допустимое RMS (среднеквадратическая величина):

1. 35 В;
2. 70 В;
3. 140 В;
4. 280 В;
5. 420 В;
6. 560 В;
7. 700 В.

Пиковое значение Vdc:

1. 50 В;
2. 100 В;
3. 200 В;
4. 400 В;
5. 600 В;
6. 800 В;
7. 1000 В.

Другие технические параметры:

• Максимальное значение выпрямленного тока при работе в штатном режиме и температуре элемента 50 °С – 1 Ампер.
• Допустимая величина тока при импульсе длительностью до 8 мсек – 30 Ампер.
• Допустимый уровень падения напряжения на открытом переходе при силе тока 1 Ампер не более 1-го Вольта.
• Пиковая величина обратного тока при штатном напряжении, при температуре элемента 30 °С – 5 мА, 90 °С – 50 мА.
• Уровень емкости перехода – 15 пФ (значение приводится для постоянного напряжения 4,00 Вольта и частоты 1 МГц).
• Уровень типичного теплового сопротивления – 50°С/Вт.
• Максимальный уровень рабочей частоты – 1 МГц.
• Границы диапазона рабочей температуры от -50 до 125 °С.
• Быстродействие (стандартное время восстановления) более 500 нс;
• Скорость обратного восстановления – 2 мс.
• Допустимая температура хранения от -50 до 125 °С.
• Вес элемента в корпусе в пластиковом корпусе D0-41 в пределах 0,33-0,35 грамм, для D0-214 – не более 0,3 г.

Маркировка диода in4007

Начнем с расшифровки для деталей в корпусе DO-41. Варианты нанесенных на него обозначений приводятся на рисунке.

Значимые элементы маркировки

Расшифровка:

1. Наименование модели серии 1N4001-4007.
2. Графический или буквенный или буквенно-цифровой код производителя радиодетали.
3. Дата производства в формате месяц/год (приводится последние две цифры).

Поскольку SMD корпус имеет небольшой размер, то если нанести на него полное наименование модели, распознать надпись невооруженным глазом будет затруднительно. Поэтому название кодируется в соответствии с таблицей.

Таблица маркировки для smd-диодов серии 1N400x.

М1	М2	М3	М4	М5	М6	М7
1N4001	!N4002	1N4003	1N4004	1N4005	1N4006	1N4007

Замена

Несмотря на распространенность данной модели, может возникнуть ситуация, при которой нужного диода не окажется в домашнем запаснике. В таком случае следует прибегнуть к поиску альтернативы. С этим не будет проблем, поскольку есть компоненты, полностью совместимые или близкие по характеристикам.

Отечественные аналоги 1n4007

Идеальный вариант для замены – КД 258Д, его характеристики практически идентичны импортной модели, а по некоторым параметрам он даже превосходит ее.

КД 258Д – практически полный аналог 1N4007

Не смотря на очевидные преимущества отечественного аналога, у него есть существенный недостаток – высокая стоимость (по сравнению с 1N4007). Оригинал стоит порядка $0.05, в то время, как наша деталь порядка $1. Согласитесь, разница существенная.

В некоторых случаях можно использовать диоды Д226, КД208-209, КД243 и КД105, но предварительно потребуется проанализировать их характеристики на предмет совместимости с режимом работы в том или ином устройстве.

Зарубежные аналоги

Среди импортных деталей более широкий выбор для полноценной замены, в качестве примера можно привести следующие модели:

• HEPR0056RT, выпускается компанией Моторола;
• среди продукции Томпсон есть два полных аналога: BYW27-1000 и BY156;
• у Филипса это BYW43;
• и три компонента (10D4, 1N2070, 1N3549) от компании Diotec Semiconductor.

Кратко о достоинствах

Следует признать, что модельный ряд 1n400x получился довольно удачным. Отличные характеристики для своего класса, универсальность и самая низкая цена по сравнению с аналогами, сыграли немаловажную роль в популярности диодов этой серии.

Также следует отметить высокий уровень взаимозаменяемости, в частности элемент 1N4007 можно смело устанавливать в качестве альтернативы любой модели этого семейства.

Как проверить 1N4007?

С проверкой данного полупроводникового компонента проблем не возникнет, он тестируется так же, как и обычные диоды. Для этого процесса нам понадобится только мультиметр или омметр.

Расскажем пошаговый алгоритм тестирования:

1. включаем прибор и переводим его в режим «Прозвонка» так, как продемонстрировано на рисунке. Если у вас другая модель мультиметра, обратитесь к руководству пользователя, оно прилагается к каждому измерительному прибору. Режим для проверки диодов отмечен синим квадратом
2. Подключаем щупы к проверяемой детали, причем красный к аноду, а черный к катоду. При такой полярности через диод 1N4007 будет проходить ток, что отобразится на дисплее прибора. Если он показывает бесконечно большое сопротивление, значит, можно с уверенностью констатировать внутренний обрыв, и на этом заканчивать тестирование.
3. Меняем полярность подключения и смотрим на показания мультиметра. При смене направления (полярности) диод не пропускает через себя напряжение, следовательно, сопротивление будет бесконечно большим. Другие показания говорят о пробое перехода.

Этих действий вполне достаточно для определения работоспособности полупроводниковых диодов этой серии.