Как проверить работоспособность диода мультиметром

Проверка при помощи мультиметра

Как и в предыдущем случае, снимаем мост с генератора и кладем удобно на стол. При работе с мультиметром, каждый диод будем проверять по отдельности. Первым делом мультиметр переключаем в состояние «прозвон». При отсутствии такой функции на мультиметре, выставляем сопротивление 1 кОм. В режиме «прозвона или специального режима проверки диодов» при замыкании двух контактов мультиметра, он звонит.

Диодный мост можно разделить на две части: часть вспомогательных диодов и часть силовых диодов. Проверка как одной, так и другой части проводится одинаково. Принцип проверки следующий: исправный диод в направлении аккумуляторной батареи будет показывать значение сопротивления порядка нескольких сотен Ом, а в обратном направлении сопротивление, которое стремиться к бесконечности.

Теперь к каждому контакту диода подключаем щупы мультиметра, при этом если он выдает значение отличное от значения при подключении (нулевое) в обратном порядке (поменять местами щупы мультиметра), то, следовательно, диод сгорел. Такую операцию проводим с каждым диодом по отдельности.

Еще один вариант

– когда при подключении в обоих направлениях мультиметр показывает нулевые значения, то это свидетельствует об обрыве в цепи.

При показаниях мультиметра близких к нулю (невысокое сопротивление) или одинаковых в обоих направлениях значит, что диод в мосту «пробит». Использование мультиметра в качестве проверочного прибора, позволяет точно указать на вид поломки диодного моста и на точное положение диода, вышедшего из строя.

При использовании лампочки все примерно аналогично, при невысоком зарядочном токе (характерно для старых машин) можно не уловить некорректную работу. В связи с этим, применение мультиметра является наиболее приемлемым для поиска неисправности.

Единственным неоспоримым плюсом

метода лампочки является, что диодный мост с генератора снимать необязательно, однако, работать всегда удобнее с отдельной частью. При обнаружении такого диода, замените его на новый. Замена является совершенно несложной, так как с паяльником обращаться весьма нетрудно.

Таким образом, мы рассмотрели основные принципы поиска проблемы в некорректной работе диодного моста генератора, а также довольно детально описали, как проверить диодный мост генератора мультиметром. Можно видеть, что данная процедура совершенно несложная и поиск не займет много времени. При этом самостоятельная проверка позволит сэкономить некоторую сумму денег.

Диоды туннельного и обращенного типа

Учитывая, что ток, протекающий через диод, зависит от напряжения, приложенного к нему, тестирование заключается в анализе этой зависимости. Для этого потребуется собрать схему, например, такую, как показана на рисунке.

Тестирование диодов туннельного типа

Перечень элементов:

• VD – тестируемый диод туннельного типа;
• Uп – любой гальванический источник питания, у которого ток разряда около 50 мА;
• Сопротивления: R1 – 12Ω, R2 – 22Ω, R3 – 600Ω.

Диапазон измерений, выставленный на мультиметре ,не должен быть меньше тока максимума диода, этот параметр указан в даташит (datasheet) радиоэлемента.

Видео: Пример проверки диода мультиметром

Алгоритм тестирования:

• устанавливается максимальное значение на переменном резисторе R3;
• подключается тестируемый элемент, с соблюдением указанной на схеме полярности;
• уменьшая величину R3, наблюдаем за показаниями измерительного прибора.

Если элемент исправен, в процессе измерения прибор покажет увеличение тока до Imax диода, после чего последует резкое уменьшение этой величины. При дальнейшем повышении напряжения ток уменьшится до Imin, после чего снова начнет расти.

Проверка реле-регулятора напряжения

Если с обмоткой статора все в порядке, то переходим к проверке регулятора напряжения, который обычно закреплен на самом генераторе и представляет из себя обычно темную коробочку с клеммами и зачастую выглядит вот так: Когда вы его снимите, то увидите черные угольные щетки генератора, их тоже нужно визуально осмотреть, цели ли они и надавить на них рукой внутрь. Исправные щетки должны свободно перемещать вдоль каналов и должны выступать наружу примерно на 5 мм, если их вылет намного меньше 5 мм, значит они сточились и регулятор напряжения нужно менять.

Есть два способа проверки регулятора напряжения.

1) Проверка не снимая генератора с машины (нужен помощник) 2) И сняв генератор и отсоединив от него регулятор ​

Первый способ проверки, с помощником​

Можно проверить генератор не снимая его с машины. Для этого нужно завести автомобиль. Потом берем мультиметр и включаем его для измерения напряжения (выбираем предел измерения 20 Вольт или больше). Измеряем прибором напряжение на клеммах аккумулятора, на холостом ходу оно должно быть в пределах 14 Вольт, плюс минус 0,3 Вольта. Теперь просим помощника надавить на педаль газа. И снова смотрим на показания мультиметра. Напряжение на экране прибора не должно измениться больше, чем на 0,5-0,6 Вольт. Если разница намного больше, значит регулятор неисправный и его нужно менять.

Второй способ проверки (при снятом генераторе)​

Для этого нам потребуется два дополнительных источника напряжения. Один с напряжением 12-13,5 Вольт, а второй с напряжением 16-20 Вольт. Для первого из них подойдет аккумулятор автомобиля, а второй источник можно получить, используя тот же аккумулятор, если подключить последовательно с ним пару-тройку обычных АА-батареек.

Вот примерно как на этой картинке:​

Делая такую проверку соблюдайте осторожность! Или используйте предохранители в цепи, чтобы не допустить коротких замыканий и пожара. ​ 1) Присоединяем плюс аккумулятора в клемме регулятора, а минус АКБ к корпусу регулятора

А к щеткам подключаем автомобильную лампочку на 12 вольт. Если регулятор рабочий, то мы увидим, что лампочка загорится. 2) Второй этап проверки: берем тот же аккумулятор, последовательно к нему подключаем пару батареек соблюдая полярность, чтобы на выходе получилось напряжение от 16 до 22 Вольт. И делаем тоже самое, что в пункте 1. В этот раз, лампочка, подключенная к щетками загораться не должна. Если она не горит, значит регулятор исправен. А если лампочка опять загорается, значит нужна замена генератора на новый

​ 1) Присоединяем плюс аккумулятора в клемме регулятора, а минус АКБ к корпусу регулятора. А к щеткам подключаем автомобильную лампочку на 12 вольт. Если регулятор рабочий, то мы увидим, что лампочка загорится. 2) Второй этап проверки: берем тот же аккумулятор, последовательно к нему подключаем пару батареек соблюдая полярность, чтобы на выходе получилось напряжение от 16 до 22 Вольт. И делаем тоже самое, что в пункте 1. В этот раз, лампочка, подключенная к щетками загораться не должна. Если она не горит, значит регулятор исправен. А если лампочка опять загорается, значит нужна замена генератора на новый.

Если остались вопросы, то это видео поможет понять как правильно делать эту проверку:

​

Катушку статора и реле-регулятор мы проверили, теперь нужно еще проверить диодный мост.

Как проверить диод мультиметром

Обычно выходят из строя силовые, выпрямительные диоды, т. к. через них проходит значительный прямой ток. Причиной неисправностей диодов может быть их перегрев, нарушение теплового контакта с радиатором или увеличение температуры окружающей среды, выход из строя других элементов схемы которые вызвали увеличение допустимого напряжение на диоде, низкое качество их исполнения.

Неисправность выпрямительных диодов может быть причиной повышения напряжения питания на компонентах схемы и возникновения дополнительных неисправностей. Отказ диода может выражаться в коротком замыкании между разными полупроводниками p-n слоя, отсутствию контакта между ними (обрыв) и появлению тока утечки.

Диод является полупроводником, работа которого основана на свойствах p-n перехода. Работа элемента заключается в том, что при прямом направлении анод (+) – катод (-) ток проходит через полупроводниковый переход, так как его сопротивление составляет всего несколько десятков Ом, а в противоположном направлении катод – анод (перевернутый диод) ток отсутствует, т. к. сопротивление перехода достаточно велико.

Используя это свойство p-n полупроводников не трудно проверить работоспособность диода мультиметром. На некоторых мультиметрах есть режим проверки диодов, отмечается он символом диода. При касании красным щупом прибора анода полупроводника, а отрицательного катода другим щупом, то на экране измерительного прибора, при исправном элементе, отобразится напряжение на переходе, в случае германиевых диодов от 0,3 до 0,7 В, и от 0,7 до 1 В для кремниевых полупроводников.

Режим проверки диодов на мультиметре

Различие величины прямого падения напряжения этих полупроводников зависят от различных сопротивлений переходов. Если перевернуть щупы, к положительному аноду прикоснуться чёрным щупом, а к отрицательному катоду красным, то дисплей отобразит падение напряжения близкое к нулю, (в случае рабочего элемента). Если у мультиметра отсутствует такой режим проверки, тогда работоспособность элемента проверяется в режиме сопротивления.

Ставят переключатель мультиметра в положении измерения сопротивлений 1 Ком, и далее красный щуп прикладывают к аноду элемента, а чёрный к катоду. Экран прибора должен отобразить значение сопротивления прямого перехода для исправного диода от десятков до сотен Ом, что зависит от типа полупроводника. Если материал полупроводника германий, то сопротивление прямого перехода меньше, чем у кремниевых элементов.

Если щупы перевернуть, то сопротивление p-n перехода будет велико (при исправном полупроводнике) от нескольких сотен Ком до Мом. Когда сопротивление обратного перехода заметно ниже, тогда можно говорить о недопустимом токе утечки и неисправном элементе.

Принцип и особенности определения исправности диодного моста

Методы целенаправленного контроля исправности моста, применяемые на практике автолюбителями, основаны на том, что ток через исправный полупроводниковый диод протекает только в одном направлении. При переполюсовке испытательного напряжения исправный диод демонстрирует большую разницу сопротивлений. Поэтому отказавший элемент легко обнаруживается прозвонкой, которая осуществляется мультиметром или лампочкой. Прозвонка хороша тем, что обнаруживает как пробитый (короткое замыкание), так и выгоревший (обрыв) диод.

Отдельные тонкости выполнения процедуры прозвонки позволяют учесть факт того, что мост собирается из нескольких диодов. Наиболее точно тестирование исправности моста производится на столе, т.е. в случае его демонтажа с корпуса генератора. В тех ситуациях, когда можно полностью отключить этот блок от остальных компонентов схемы отсоединением проводов и регулятора, измерения допустимо проводить прямо на генераторе, но они не столь удобны.

Проверка диодного моста

Иногда имеется ситуация, когда нужно проверить на работоспособность диодный мост. Он имеет вид сборки, состоящей из четырех полупроводников. Они соединяются таким образом, чтобы переменное напряжение, подаваемое к двум из четырех спаянных элементов, переходило в постоянное. Последнее снимается с двух других выводов. В результате происходит выпрямление переменного напряжения и перевод его в постоянное.

По сути, принцип проверки в этой ситуации остается таким же, как было описано выше. Единственной особенностью тут является определение, к какому выводу будет подключен измерительный прибор. Здесь имеется четыре варианта подключения, которые следует «прозвонить»:

• выводы 1 – 2;
• выводы 2 – 3;
• выводы 1 – 4;
• выводы 4 – 3;

Проверив каждый выход, вы получите четыре результата. Полученные показатели следует оценивать по тому же принципу, что и для отдельного полупроводника.

Конструкция выпрямителя

В прямом смысле выпрямитель не в состоянии «выпрямить» переменное напряжение. Название этот узел получил из-за принципа действия входящих в него диодов:

• переменный ток периодически меняет направление движения в цепи;
• диоды пропускают его лишь в одном направлении, отсекают токи обратной полярности;
• чтобы в сети скачки напряжения были незаметны для запитанного потребителя, 3 диода установлены в одном направлении, оставшиеся 3 – в другом.

В настоящее время классическую конструкцию имеют мощные диоды, маломощные полупроводниковые приборы этого типа выполнены в виде кремниевого перехода на плате. Однако для отведения от корпуса или кремниевого перехода высоких температур, и те, и другие модификации либо вмуровываются в пластину теплоотвода, либо оснащаются собственными радиаторами в индивидуальном порядке.

При пробое кремниевого перехода или полноценного диода в корпусе требуется замена диодного моста генератора или отдельных полупроводников, входящих в его состав.

Основной мост диодный

На нижнем рисунке представлены синусоиды и направление движения тока в генераторе и диодном мостике.

Положительным значением условно принято напряжение, направленное к 0 точке обмотки статора. После выпрямителя ток в нагрузке потребителей протекает только в положительном направлении, то есть от «+» генератора к ее массе «–».

Поэтому в диодном мосту силовом (основном) использованы крупногабаритные 25 – 30 А диоды, мощность которых можно повысить дополнительно за счет дополнительного плеча выпрямителя, рассматриваемого ниже.

В отличие от прочих узлов «электростанции авто», визуальный осмотр не позволяет выявить, какие имеются неисправности диодного моста генератора. Для выпрямителя необходима только аппаратная диагностика мультиметром.

Находятся диоды на теплоотводящей пластине в форме подковы под задней крышкой генератора. На выносных выпрямителях диодный мост расположен вблизи генератора, вместо пластин классической конфигурации может использоваться обычная плата. На корпус каждого диода в этом случае надевается ребристый радиатор.

Дополнительные диоды

Основная сложность конструкции автомобильного генератора заключается в том, что обмотка возбуждения его якоря так же является потребителем постоянного напряжения. Для этой катушки используется собственный диодный мост генератора:

• 3 дополнительных диода отсекают ток АКБ в момент, когда двигатель не работает;
• отрицательные диоды взяты из основного (силового) мостика генератора.

Вместо мощных полупроводниковых приборов использованы малогабаритные 2 А диоды.

Стабилитрон

Поскольку величина напряжения, вырабатываемого генератором машины, напрямую зависит от оборотов коленвала, передающего крутящий момент на его шкив, в бортовой сети возможны «всплески» до 20 В, что вредно для потребителей. Чтобы исключить частый ремонт, проще всего подключить диодный мост выпрямителя через стабилитрон:

• этот полупроводниковый прибор отсекает ток обратной полярности по аналогии с диодом, но только до определенного значения, названного напряжением стабилизации;
• при увеличении напряжения с обмоток статора до 25 – 30 В стабилитрон начинает пропускать избыточное напряжение, но уже в обратном направлении;
• на выводе «+» клеммы генератора при этом сохраняется корректное значение тока для бортовой сети и подзарядки АКБ.

При диагностике выпрямителя проверка диодного моста генератора мультиметром осуществляется косвенным способом:

• нормальный диод должен иметь «бесконечное» сопротивление в одну сторону, 500 – 700 Ом в противоположном направлении;
• если при перемещении щупов тестера показания омметра не изменились, на индикаторе высвечивается 0 или бесконечность, диод пробит, требуется его замена.

Более подробно проверка описана в следующих пунктах данного руководства.

Дополнительное плечо выпрямителя

Для фазных напряжений характерно отклонение графика напряжения от синусоиды. Поэтому схема генератора с дополнительным плечом выпрямителя возможна только при соединении статорных обмоток «звездой»:

• форма фазных напряжений в этом случае отличается от синусоиды на величину гармоники;
• эта характеристика (гармоника третьей фазы) имеется только в фазном напряжении, отсутствует в напряжении линейном;
• мощность гармоники можно использовать в качестве дополнительного плеча, добавив диоды в 0 точке фазных обмоток статора.

Величина плеча составляет 5 – 15% от мощности генератора, но возникает оно только на оборотах более 3000 об/мин. Долговечность выпрямителя зависит так же от работоспособности регулятора напряжения. Зато ремонт доступен владельцу машины после разборки генератора.

Как проверить без демонтажа

Можно диагностировать устройство на месте, не разбирая генератор и не выпаивая деталь. Для этого откручивают все провода на генераторе и регуляторе напряжения, тестер выставляют в режим омметра, лампу подключают к аккумулятору вышеописанным способом.

Данный метод позволяет проверить на исправность весь мост и отдельные группы.

Короткое замыкание

Для данной проверки плюсовой электрод прикладывают к выходу 30 генератора («плюс» силового выпрямителя), минусовой — к корпусу. Показатель сопротивления, равный 1, указывает на исправность моста.

Один конец лампы подсоединяют к минусовой клемме генератора, другой — к плюсу. Горящая лампа указывает на короткое замыкание.

Отрицательная группа

Минусовой электрод тестера соединяют с остовом генератора, плюсовой — с одним из болтов крепления диодного моста. Отрицательная группа исправна, если сопротивление равно бесконечности.

Это интересно: Порядок регулировки клапанов на 8-ми клапанном ВАЗ-2110 своими руками

Для проверки лампой её минус подсоединяют на обшивку генератора, плюс — к болту крепления моста. Лампа горит или мигает при неисправности в отрицательной группе элементов.

Положительная

Плюсовой щуп мультиметра подсоединяют к выводу плюса, минусовой — к болту крепления моста. При исправной группе сопротивление бесконечно.

Минус лампы связывают с болтом крепления моста, плюс прикладывают к выводу плюса. Загоревшаяся лампа указывает на короткое замыкание в положительных полупроводниках.

Методика проверки диодного моста

Поскольку в электронике всё чаще применяются диодные мосты в одном корпусе, то встаёт вопрос о методике их проверки. Мне частенько задают вопрос: «Как проверить диодный мост?».

О проверке обычных диодов я уже рассказывал, но тему проверки диодных сборок как-то упустил из виду. Заполним этот пробел.

Для начала вспомним основные свойства диода и схему диодного моста (так называемую схему Гретца).

Как известно, диод пропускает ток только в одном направлении – это его основное свойство. Схема диодного моста по схеме Гретца приведена на рисунке.

К выводам со значком «~» подводится переменное напряжение, полярность подключения тут не важна. Проще говоря, два вывода «~», это вход переменного напряжения.

С выводов «+» и «—» снимается уже постоянное напряжение. На самом деле оно пульсирующее, но сейчас не об этом.

Иногда выводы для подключения переменного напряжения (~) маркируются также AC, что означает Alternating Current – в переводе с английского «переменный ток».

Итак, память освежили, теперь подумаем о том, как же нам проверить диодный мост мультиметром.

Для экспериментов возьмём диодную сборку RS407 на прямой ток 4 ампера и обратное напряжение 1000 вольт. Также нам потребуется любой цифровой мультиметр.

Включаем мультиметр в режим проверки диода. Обычно он совмещён с режимом «прозвонки» и обозначен на панели прибора символом диода.

Чтобы было более наглядно, нарисуем схему диодного моста на бумаге и будем ориентироваться на рисунок. Далее проверим диоды, которые на рисунке обозначены под номером 1 и 2. Для этого подключаем к минусовому выводу диодного моста плюсовой щуп мультиметра (красный). А минусовой щуп (чёрный) подключаем к выводам моста со значком «~» или аббревиатурой AC. Так как диода два, то проделываем эту операцию по очереди.

Так как в таком случае диоды будут включены в прямом (проводящем) направлении, то на дисплее мультиметра мы увидим числа вроде 0,562V (562 mV). Это падение напряжения на P-N переходе открытого диода. Его ещё называют пороговым, т.е. чтобы открыть диод, нужно превысить данное напряжение. В зарубежных даташитах этот параметр называется Forward Voltage или Forward Voltage Drop (сокращённо Vf), что в вольном переводе означает «падение напряжения в прямом включении».

Для кремниевых диодов пороговое напряжение (Vf) составляет 400…1000 mV.

Теперь подключаем чёрный щуп к другому выводу моста со значком «~» или сокращением AC. Результат должен быть аналогичный. Вот взгляните.

Как видим, этот диод также проводит ток в прямом включении, а величина порогового напряжения чуть-чуть отличается (566 mV), это нормально.

Чтобы 100% удостовериться в исправности диодов 1 и 2, проверим их при обратном включении. Для этого к минусовому выводу моста («—«) подключаем минусовой, чёрный щуп мультиметра, а красный плюсовой щуп поочерёдно подключаем к выводам, обозначенным символом «~».

Проверка одного диода…

…второго.

В обоих случаях на дисплее будет отображаться единица, что свидетельствует о высоком сопротивлении P-N перехода. В таком включении диоды ток не пропускают. Они исправны.

Итак, диоды под номером 1 и 2 мы проверили и убедились в том, что они пропускают ток в одном направлении.

Теперь проверяем другую часть моста — диоды 3 и 4. Для этого к плюсовому выводу моста подключаем минусовой щуп мультиметра и по очереди соединяем красный щуп мультиметра с выводами AC диодной сборки. Это будет проверка диодов при прямом включении.

Как видим, диоды 3 и 4 исправны. Для большей уверенности меняем щупы и проверяем их при обратном включении, аналогично тому, как это делали с диодами 1 и 2. В обоих случаях на дисплее должна быть единица.

Многим такая методика проверки может показаться сложной и нудной. Да, я бы назвал такую проверку «дотошной», но она очень эффективна, так как мы проверяем все диоды сборки по отдельности.

Проверка без выпаивания светодиода

Чтобы проверить светодиод не выпаивая, нужно анализировать схему устройства. Если нет цепей, параллельных диоду, его можно прозвонить не выпаивая. Параллельные цепи могут влиять на результат.

На щупы мультиметра нужно напаять острые стальные иглы. Всю иглу кроме кончика и щуп нужно изолировать, например, термоусаживающейся трубкой. Щупом с иглой прокалывают слой защитного лака до контакта с выводом диода на корпусе или контактной площадки на плате. Измерение сопротивления в прямом и обратном направлении показывает работоспособность устройства. Прямое сопротивление – десятки–сотни Ом. Обратное – сотни килоОм или более.

Как проверить диодный мост: известные способы

Перед тем, как проверить диодный мост мультиметром или автотестером, ознакомьтесь с принципом работы схемы. Современный диодный мост имеет по 3 положительных, отрицательных и дополнительных диода. Рабочий элемент пропускает ток в одном направлении. Если ток не пропускается или пропускается в обоих направлениях, то, значит, случился обрыв или «пробой».

Прозвонка диодного моста производится тестером (который называется мультиметр). Сначала необходимо отсоединить все провода от генератора. Проверка не требует демонтировать само устройство, если не будете проверять целостность каждого диода в отдельности.

Далее выполняется анализ диодного моста мультиметром в соответствии с данными, приведенными в таблице:

Если мультиметр покажет бесконечное сопротивление, то устройство или проверяемая группа диодов исправные. В противном случае проверка говорит о поломке.

Проверка автомобильного диодного моста прибором-мультиметром – это не единственный возможный способ диагностики. Также можно использовать контрольную лампочку или проверить мост собственноручно собранным аналогом.

С помощью контрольной лампы прозваниваем так же, как мультиметром. Агрегат полностью проверяется подключением «плюса» через лампу на вывод 30, «минуса» – на корпус генератора. Для групп диодов:

• Положительные: «плюс» с контрольной лампой подается на вывод 30, «минус» – на один из болтов крепления.
• Отрицательные: «плюс» с лампочкой – на болт крепления электрического компонента, «минус» – на корпус генератора.
• Дополнительные: лампочка с «плюсовым» проводом подключается к выводу 61, «минус» – к болту крепления.

Если контрольная лампочка загорается при замыкании цепи, то есть неисправность; если не загорается – цепь исправна.

При необходимости можно, конечно, выполнять проверку всех диодов по отдельности, но для этого потребуется выпаять каждый диод.