www.amapro.cz & David Bazala [AmaPro]

Otevře webové stránky AmaPro


Otevře hlavní stránku společnosti AmaPro
Internetové stránky určené pro studenty středních a vysokých odborných škol.


amapro.cz/odkazy Projekt eliminuje vyhledávání klíčových slov na komerčních stránkách a v e-schopech.



Nový projekt AmaPro Poruchy diod v obvodech

Diodu, jako aktivní, polovodičovou součástku měříme napěťovou technikou jen informačně při celkové prohlídce modulu (zařízení). Diodu je efektivnější ověřit multimetrem, který umožňuje měření přechodů PN. Nejsme-li si jisti možným ovlivněním jiných součástek při měření na desce plošných spojů, je dobré vyletovat jednu nožičku. Při využití napěťové techniky u nestřídavých obvodů se dioda může chovat:

a/ měřené napětí anoda-katoda je asi 0,6V
- dioda je dobrá a nezahřívá-li se, můžeme její činnost považovat za správnou
- není-li dioda výkonová (protéká větší proud) a zahřívá se je nutné překontrolovat proudový okruh
- výkonová dioda se může zahřívat

b/ měřené napětí anoda-katoda je záporné
- dioda je v pracovní závěrné orientaci a s největší pravděpodobnosti dobrá
- není-li záporné napětí vetší než je maximální závěrné diody, je dioda dobrá
- s jistotou víme, že dioda neztratila polarizaci

c/ měřené napětí anoda-katoda je nulové
- dioda je patrně proražená
- je třeba ověřit, je-li dioda v aktivním (uzavřeném) obvodu
- je nutno ověřit diodu multimetrem pro měření diod
- proražená dioda může proudově namáhat jiné sériově připojené součástky (zahřívání)

d/ měřené napětí anoda-katoda je větší než +1V
- dioda se jeví jako přerušená, přepálená
- pozor u diod s vyšším pracovním proudem (dovolené zahřívání), kde může být napětí přechodu větší než 1V
- větší napětí na přechodu signalizuje něco špatného

Tato diagnóza je v rámci definování základních vlastností diod. Jedná-li se o diodu pro speciální využití je třeba vyzkoušet její činnost dle zaměření. U vf diod může dojít k průrazu častěji, jsou totiž citlivější na závěrné napěťové špičky a proudové nárazy. Obvykle nefunkčnost vf diody způsobí podivné chování následujících obvodů. Při výměně vf diody je dobré měnit za stejný typ. V jiném případě je třeba dodržet katalogové parametry. V katalogu se můžeme setkat i parametry nic nám neříkající. Je třeba se optat zkušenějších, nebo experimentálně vyzkoušet. Ovšem pozor vf diodu zastoupí i dioda pro všeobecné použití, ale na úkor kvality zpracovávaného signálu. Například omezení přenosu vf kmitočtů, tvarové zkreslení a pod. Hlavními parametry vf diod jsou kmitočtové (tranzitní) poměry.
U spínacích diod je nutno akceptovat maximální stálé a maximální špičkové hodnoty. U špičkových hodnot pozor na pracovní (skutečný) a katalogový kmitočet uváděný v katalogu. V katalogu jsou uvedené doporučené pracovní hodnoty. Při výběru používejme právě výrobcem doporučené. Nejsme-li si jisti, použijme diodu s maximálními (event. minim.) dostupnými parametry. Opět i v tomto případě lze spínací diodu nahradit všeobecnou. Může to mýt ovšem vliv na další zpracování. Napřiklad snížení rozdílů mezi dvěmi stavy, zaoblení (lichoběžníkovatost) obdélníkových impulsů a pod.
Výkonové diody přirozeně nemůžeme nahradit diodami s nižším výkonem. Případně dojde (dochází-li) k častému prorážení jedné diody, je vhodné je nahradit výkonnější.


Některé poruchy diod v obvodech

Ochranná dioda

Téměř každé zařízení s externím zdrojem má zabudovanou ochrannou diodu. Nejjednodušší je použití sériové, paralelní diody nebo můstku.

Sériová ochrana diodou

Na obr 1.1a je zapojení diody jako sériové ochrany. Dioda D1 určuje pouze jeden směr toku proudu Io. Za nevýhodu považujeme nežádoucí úbytek napětí na diodě (asi 0,5V), takže na zařízení je skutečné napětí o půl voltu menší, než je napájecí napětí Ucc (baterie). Při návrhu diody nesmíme opomenout podmínku, aby proud procházející zařízením (rádiem) Io byl menší, než maximální povolený proud diody Ifmax. Kdyby neplatila podmínka Io je menší než Ifmax, docházelo by k proudovému přetěžování diody. Nebo-li, zvětšuje se riziko průrazu. Přepólujeme-li polaritu baterie, postaví se nám do cesty průtoku proudu vysoký odpor nevodivé (závěrně polarizované) diody a zařízením protéká jen nepatrný proud (nA). Maximální vzniklé závěrné napětí na diodě je napětí baterie. Protože většina diod má své maximální závěrné (reverzní) napětí řádově desítky voltů, není třeba klást na tento možný stav takový důraz. Jinak musí být splněna podmínka že Ubat mnohonásobně menší než Urmax.




Obr 1.1a: Ochrana externího zařízení proti přepólování



Paralelní ochrana diodou

Obr 1.1b je zapojení paralelní ochrany s využitím diody zapojené v závěrném směru paralelně k zařízení. Její příčný proud je minimální (nA), takže nezatěžuje zdroj. Nevzniká ani nežádoucí úbytek 0,5V. Zdá se tedy tato ochrana výhodnější než sériová. Ale když si rozebereme možný stav přepólování, dostaneme se k určitým nevýhodám. Předně tedy po přepólování se dioda D2 dostává do zkratu. Na zařízení je napětí -0,5V, které koncové zařízení napěťově neohrožuje. Také proud zařízením je nepatrný. Zkratový proud je dán výkonem baterie. Pro návrh diody musí platit podmínka Ifmax je mnohem menší než Ibatmax, kde Ibatmax je maximální (zkratový) proud z baterie. V případě nedodržení této podmínky dojde k průrazu. Výhodné je to, že proražená dioda propouští v obou směrech s téměř nulovým odporem proud baterie, tudíž úbytek na diodě a také na zařízení je minimální a zařízení je tak i nadále mimo nebezpečí. Ale jen do té doby, než dojde k přepálení diody. Pak by jakákoli polarita vyskočila na plné napětí zdroje (baterie) a ohrozila by koncové zařízení. Tento stav je u napájení klasickými bateriemi nepravděpodobný, v případě silnějšího zdroje (autobaterie) je použití sériové ochrany bezpečnější.


Obr 1.1b: Ochrana externího zařízení proti přepólování

Měříme-li na napájecích svorkách zkrat v obou polaritách, podívejme se jestli na vstupu není použitá paralelní ochranná dioda. Zkrat se projeví jiskřením kontaktů a rychlým vybíjení baterie při pokusu o připojení. Nejlépe je provést kontrolu ochranné diody tak, že zařízení připojíme na zdroj s ochranou regulací proudu a odpojíme jednu nožičku diody z tištěného spoje. V případě poklesu odebíraného proudu se patrně zařízení rozběhne pří zrušení proudového omezení. Nedojde-li k poklesu odebíraného proudu po odpojení diody, je porucha jinde. V každém případě diodu proměřme zkoušečkou PN přechodů, abychom se ujistili o její poruše či funkčnosti. Potvrdíme-li poruchu diody, vyměňme ji za stejnou. Napišme si její polarizaci na papír nebo pozor na její způsob zapojení (obráceně). Zde lze diodu nahradit jakoukoli diodou pro všeobecné využití. Pozor jenom na mezní hodnoty. Doporučuje se použít s největším Urmax a Ifmax co najdete a co se vleze na tištěný spoj.

V případě poruchy sériové ochranné diody nemusíme na ní na první pohled přijít. Neboť průraz diody nezpůsobí nečinnost zařízení. Pouze zařízení je ohroženo případným prohozením polarity.

Usměrňovací diody

Součástí zdroje stabilizovaného napětí je převod střídavých hodnot na stejnosměrné veličiny. Základní způsoby jsou pomocí jednocestného, dvoucestného nebo můstkového zapojení diod. Diody pracují ve dvou pracovních směrech. Jsou namáhány průchodem proudu, jehož velikost je závislá na dalších připojených obvodech a na maximální závěrné hodnotě napětí půlvlny. V současné době je nejčastější použití můstkového (Greatzovo) zapojení diod. Všechny diody jsou namáhány v podstatě stejně, takže při výměně diody je dobré dodržet typ, aby nedocházelo k nevyvážení zpracování obou půlvln. Tomu se stejně nevyhneme, takže při prudkých odběrech (zkratech) v určitých okamžicích (při vrcholech půlvln) je možný průraz některé diody. Proražená dioda ztrácí usměrňovací účinek a způsobuje celkové zvýšení sekundárního proudu v transformátoru (nepřiměřené zahřívání vinutí). Pro zatěžovací zařízení na výstupu se nebude dostávat patřičného proudu (bude klesat výstupní napětí). Aby jsme se ubezpečili o chybné diodě v můstku, a je-li to
Otevře stránky Fulltextové vyhledávání na celém serveru
Digitalizované odborné knihy
Velká encyklopedie pojmů a zkratek
Česko - anglicko - německý technický slovník
Klasický katalog firem, služeb a stránek
OnLine překladač  vět a textů (nepoužívá Google)
Stránky pro chvíle oddechu od studia, relaxace
Katalog českých firem dle technologií
Internetový odkazník












Otevře hlavní stranu společnosti AmaPro

Všechna práva vyhrazena. Určeno jen pro osobní využití. Bez předchozího písemného souhlasu správce www.amapro.cz je zakázána jakákoli další publikace, přetištění nebo distribuce jakéhokoli materiálu nebo části materiálu zveřejněného na www.amapro.cz a to včetně šíření prostřednictvím elektronické pošty. Články, jejichž přímým autorem není amapro.cz lze publikovat pouze se souhlasem jejich majitelů či administrátoru příslušného webu.