Comprobación del medidor de un diodo

La funcionalidad de la polaridad de diodo

Ser capaz de determinar la polaridad (cátodo versus ánodo) y la funcionalidad básica de un diodo es una habilidad muy importante que debe tener el técnico o aficionado a la electrónica. Dado que sabemos que un diodo no es más que una válvula unidireccional para la electricidad, tiene sentido que podamos verificar su naturaleza unidireccional utilizando un ohmímetro de CC (alimentado por batería) como se muestra en la siguiente figura. Conectado de una manera a través del diodo, el medidor debe mostrar una resistencia muy baja en (a). Conectado al revés a través del diodo, debería mostrar una resistencia muy alta en (b) ("OL" en algunos modelos de medidores digitales).

Determinación de la polaridad del diodo:(a) La baja resistencia indica polarización directa, el cable negro es cátodo y el ánodo del cable rojo (para la mayoría de los medidores) (b) Los cables de inversión muestran una alta resistencia que indica polarización inversa.

¿Determinando la polaridad del diodo?

Uso de un multímetro

Por supuesto, para determinar qué extremo del diodo es el cátodo y cuál es el ánodo, debe saber con certeza qué cable de prueba del medidor es positivo (+) y cuál es negativo (-) cuando se establece en la "resistencia" o Función “Ω”. Con la mayoría de los multímetros digitales que he visto, el cable rojo se vuelve positivo y el cable negro negativo cuando se configura para medir la resistencia, de acuerdo con la convención de código de color de la electrónica estándar. Sin embargo, esto no está garantizado para todos los medidores. Muchos multímetros analógicos, por ejemplo, hacen que sus cables negros sean positivos (+) y sus cables rojos negativos (-) cuando se cambian a la función de "resistencia" porque es más fácil fabricarlos de esa manera.

Problemas al probar diodos con un ohmio metro

Un problema con el uso de un ohmímetro para verificar un diodo es que las lecturas obtenidas solo tienen valor cualitativo, no cuantitativo. En otras palabras, un ohmímetro solo le dice en qué dirección conduce el diodo; la indicación de resistencia de bajo valor obtenida durante la conducción es inútil.

Si un ohmímetro muestra un valor de "1,73 ohmios" mientras polariza hacia adelante un diodo, esa cifra de 1,73 Ω no representa ninguna cantidad del mundo real útil para nosotros como técnicos o diseñadores de circuitos. No representa la caída de voltaje directo ni ninguna resistencia "general" en el material semiconductor del diodo mismo, sino que es una cifra que depende de ambas cantidades y variará sustancialmente con el ohmímetro particular utilizado para tomar la lectura.

Comprobación de diodos en multímetro digital s

Por esta razón, algunos fabricantes de multímetros digitales equipan sus medidores con una función especial de "verificación de diodos" que muestra la caída real de voltaje directo del diodo en voltios, en lugar de una cifra de "resistencia" en ohmios. Estos medidores funcionan forzando una pequeña corriente a través del diodo y midiendo la caída de voltaje entre los dos cables de prueba. (figura a continuación)

El medidor con una función de "verificación de diodos" muestra la caída de voltaje directo de 0.548 voltios en lugar de una resistencia baja.

Voltaje directo de diodo s La lectura de voltaje directo obtenida con tal medidor será típicamente menor que la caída "normal" de 0.7 voltios para silicio y 0.3 voltios para germanio porque la corriente proporcionada por el medidor es de proporciones triviales.

Alternativas a la función de verificación de diodos Si no está disponible un multímetro con función de verificación de diodos, o si desea medir la caída de voltaje directo de un diodo a una corriente no trivial, el circuito de la figura siguiente se puede construir utilizando una batería, una resistencia y un voltímetro.

Medición de voltaje directo de un diodo sin función de medidor de "verificación de diodos":(a) Diagrama esquemático. (b) Diagrama pictórico.

Conectar el diodo al revés a este circuito de prueba simplemente dará como resultado que el voltímetro indique el voltaje total de la batería.

Si este circuito se diseñó para proporcionar una corriente constante o casi constante a través del diodo a pesar de los cambios en la caída de voltaje directa, podría usarse como la base de un instrumento de medición de temperatura, el voltaje medido a través del diodo es inversamente proporcional a la temperatura de la unión del diodo . Por supuesto, la corriente del diodo debe mantenerse al mínimo para evitar el autocalentamiento (el diodo disipa cantidades sustanciales de energía térmica), lo que interferiría con la medición de temperatura.

Consideraciones en Multimet ers

Tenga en cuenta que algunos multímetros digitales equipados con una función de "verificación de diodos" pueden generar un voltaje de prueba muy bajo (menos de 0,3 voltios) cuando se configuran en la función de "resistencia" (Ω) normal:demasiado bajo para colapsar completamente la región de agotamiento de un PN cruce.

La filosofía aquí es que la función de "verificación de diodos" debe usarse para probar dispositivos semiconductores y la función de "resistencia" para cualquier otra cosa. Al usar un voltaje de prueba muy bajo para medir la resistencia, es más fácil para un técnico medir la resistencia de los componentes no semiconductores conectados a los componentes semiconductores, ya que las uniones de los componentes semiconductores no se polarizarán hacia adelante con voltajes tan bajos.

Ejemplo de prueba e

Considere el ejemplo de una resistencia y un diodo conectados en paralelo, soldados en su lugar en una placa de circuito impreso (PCB). Normalmente, uno tendría que desoldar la resistencia del circuito (desconectarla de todos los demás componentes) antes de medir su resistencia, de lo contrario, cualquier componente conectado en paralelo afectaría la lectura obtenida. Cuando se usa un multímetro que emite un voltaje de prueba muy bajo a las sondas en el modo de función de "resistencia", la unión PN del diodo no tendrá suficiente voltaje impreso a través de él para polarizarse hacia adelante y solo pasará una corriente insignificante. En consecuencia, el medidor "ve" el diodo como abierto (sin continuidad) y solo registra la resistencia del resistor. (Figura siguiente)

El ohmímetro equipado con un voltaje de prueba bajo (<0,7 V) no ve diodos que le permitan medir resistencias en paralelo.

Si se usara un ohmímetro de este tipo para probar un diodo, indicaría una resistencia muy alta (muchos megaohmios) incluso si se conecta al diodo en la dirección "correcta" (polarización directa). (Figura siguiente)

El ohmímetro equipado con un voltaje de prueba bajo, demasiado bajo para los diodos de polarización directa, no ve los diodos.

La fuerza de voltaje inverso de un diodo no se prueba tan fácilmente porque exceder el PIV de un diodo normal generalmente da como resultado la destrucción del diodo. Sin embargo, tipos especiales de diodos, que están diseñados para "descomponerse" en modo de polarización inversa sin daños (llamados diodos zener ), que se prueban con la misma fuente de voltaje / resistencia / circuito voltímetro, siempre que la fuente de voltaje sea de un valor lo suficientemente alto como para forzar al diodo a entrar en su región de ruptura. Más sobre este tema en una sección posterior de este capítulo.

REVISAR:

• Se puede usar un ohmímetro para verificar cualitativamente la función del diodo. Debe haber una resistencia baja medida en una dirección y una resistencia muy alta medida en la otra. Cuando utilice un ohmímetro para este propósito, asegúrese de saber qué cable de prueba es positivo y cuál es negativo. Es posible que la polaridad real no siga los colores de los cables como cabría esperar, según el diseño particular del medidor.
• Algunos multímetros proporcionan una función de "verificación de diodos" que muestra el voltaje directo real del diodo cuando está conduciendo la corriente. Dichos medidores suelen indicar un voltaje directo ligeramente más bajo que el "nominal" para un diodo, debido a la muy pequeña cantidad de corriente utilizada durante la verificación.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de funcionamiento básico del osciloscopio