Wie testet man eine Diode? Analog- und Digitalmultimeter

In diesem Tutorial werden wir lernen, wie man eine Diode testet. Dioden sind eine der grundlegenden und wichtigen Komponenten in elektronischen Schaltungen, die zum Schutz, zur Gleichrichtung, zum Schalten und für viele andere Anwendungen verwendet werden. Sie sind eine der ersten Komponenten, die im Falle eines Fehlers beschädigt werden, und daher ist es notwendig zu wissen, wie man prüft, ob eine Diode richtig funktioniert oder nicht.

Einleitung

Das erste und wichtigste, bevor man mit der Entwicklung oder Fehlersuche in elektronischen Schaltungen oder Projekten beginnt, ist, dass man ein fundiertes Wissen über grundlegende elektronische Komponenten und ihre Funktionsweise benötigt, wenn sie in stromführenden Schaltungen eingesetzt werden. Das vollständige Wissen über die Art und Weise, wie Komponenten getestet werden, ist der Schlüssel zu guten Fähigkeiten bei der Fehlersuche in elektronischen Schaltungen.

Vor dem Zusammenbau von Basiskomponenten ist es ratsam, die Komponenten auf ihren Arbeitszustand oder ihre Funktionsweise zu testen und nicht erst nach dem Zusammenbau, um zu vermeiden, dass es zu unerwünschten Ergebnissen kommt. In einem anderen Fall, nach erfolgreichem Zusammenbau der Schaltungen, erwarten wir normalerweise das gewünschte Ergebnis der Schaltung.

Aber manchmal erhalten wir unerwartete Ergebnisse. In beiden Fällen müssen wir einige Testverfahren für die Hauptkomponenten in der Schaltung durchführen, um ihre ordnungsgemäße Funktion zu kennen. Sehen wir uns also an, wie man Dioden testet.

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Wie man eine Diode testet

Die Diode ist ein Halbleiterbauelement mit zwei Anschlüssen, das den Strom nur in eine Richtung durchlässt. Man findet sie in verschiedenen Anwendungen wie Gleichrichtern, Klemmen, Clippern und so weiter.

Wenn der Anodenanschluss in Bezug auf die Kathode positiv gemacht wird, wird die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt und der Spannungsabfall der Diode in Durchlassrichtung beträgt typischerweise 0,7 V für Siliziumdioden. Das Testen dieses Geräts wird durchgeführt, um die korrekten Arbeitsbedingungen in Vorwärts- und Sperrvorspannung zu kennen.

Vor dem Testen der Diode müssen wir die Anschlüsse der Diode identifizieren, die Anode und Kathode sind. Die meisten PN-Dioden haben ein weißes Band auf dem Körper und dieser Anschluss auf der Seite des weißen Bandes ist die Kathode. Und der verbleibende ist die Anode.

Einige Dioden können ein anderes Farbband haben, aber der Farbband-Seitenanschluss ist die Kathode. Das Testen einer Diode kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden, jedoch haben wir hier einige grundlegende Testverfahren der Diode angegeben. Beachten Sie, dass die unten aufgeführten Testverfahren nur für normale PN-Dioden gelten.

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Wie testet man eine Diode mit einem Digitalmultimeter

Der Diodentest mit einem Digitalmultimeter (DMM) kann auf zwei Arten durchgeführt werden, da es zwei Modi im DMM gibt, um die Diode zu prüfen. Diese Modi sind der Diodenmodus und der Ohmmeter-Modus.

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Diodenmodus-Prüfverfahren

• Identifizieren Sie die Anschlüsse Anode und Kathode der Diode.
• Halten Sie das Digitalmultimeter (DMM) im Diodenprüfmodus, indem Sie den zentralen Drehknopf an die Stelle drehen, an der das Diodensymbol angezeigt wird. In diesem Modus ist das Multimeter in der Lage, einen Strom von etwa 2 mA zwischen den Messleitungen zu liefern.
• Verbinden Sie die rote Sonde mit der Anode und die schwarze Sonde mit der Kathode. Dies bedeutet, dass die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt ist.
• Beobachten Sie den Messwert auf dem Display des Messgeräts. Wenn der angezeigte Spannungswert zwischen 0,6 und 0,7 liegt (da es sich um eine Siliziumdiode handelt), ist die Diode gesund und perfekt. Bei Germanium-Dioden liegt dieser Wert zwischen 0,25 und 0,3.
• Nun kehren Sie die Anschlüsse des Messgeräts um, d.h. schließen Sie die rote Sonde an die Kathode und die schwarze an die Anode an. Dies ist der in Sperrichtung vorgespannte Zustand der Diode, in dem kein Strom durch sie fließt. Daher sollte das Messgerät OL (was einem offenen Stromkreis entspricht) anzeigen, wenn die Diode gesund ist.

Wenn das Messgerät irrelevante Werte zu den beiden oben genannten Bedingungen anzeigt, dann ist die Diode defekt. Der Diodendefekt kann entweder offen oder kurz sein. Eine offene Diode bedeutet, dass sich die Diode sowohl in Sperr- als auch in Durchlassrichtung wie ein offener Schalter verhält. Es fließt also kein Strom durch die Diode. Daher zeigt das Messgerät sowohl in Sperr- als auch in Durchlassrichtung OL an.

Eine kurzgeschlossene Diode bedeutet, dass sich die Diode wie ein geschlossener Schalter verhält, so dass der Strom durch sie fließt und der Spannungsabfall über der Diode Null ist. Daher zeigt das Multimeter den Spannungswert Null an, aber in einigen Fällen zeigt es eine sehr kleine Spannung als Spannungsabfall über der Diode an.

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Prüfverfahren mit dem Ohmmeter

Ähnlich wie bei der obigen Methode ist es auch eine einfache Methode, die Diode zu prüfen, ob sie gut, kurz oder offen ist.

• Identifizieren Sie die Klemmen Anode und Kathode der Diode.
• Halten Sie das Digitalmultimeter (DMM) im Widerstands- oder Ohmmeter-Modus, indem Sie den zentralen Drehknopf oder Wähler an die Stelle drehen, an der das Ohm-Symbol oder die Widerstandswerte angezeigt werden. Halten Sie den Selektor im Niederohmmodus (z.B. 1K Ohm) für die Vorwärtsvorspannung und im Hochohmmodus (100K Ohm) für die Sperrvorspannungsprüfung.
• Verbinden Sie die rote Sonde mit der Anode und die schwarze Sonde mit der Kathode. Dies bedeutet, dass die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt ist. Wenn die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt ist, ist der Widerstand der Diode so klein.

Wenn das Messgerät einen mäßig niedrigen Wert auf dem Display des Messgeräts anzeigt, der ein paar zehn bis ein paar hundert Ohm betragen kann, dann ist die Diode gut und gesund.

• Nun kehren Sie die Klemmen des Multimeters um, so dass die Anode mit der schwarzen und die Kathode mit der roten Sonde verbunden ist. Die Diode ist also in Sperrichtung vorgespannt.
• Wenn das Messgerät einen sehr hohen Widerstandswert oder OL auf dem Display des Messgeräts anzeigt, dann ist die Diode gut und funktioniert richtig. Da die Diode im umgekehrt vorgespannten Zustand einen sehr hohen Widerstand bietet.

Aus den obigen Ausführungen wird deutlich, dass für ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Diode das DMM einen sehr niedrigen Widerstand im vorwärts vorgespannten Zustand und einen sehr hohen Widerstand oder OL im umgekehrt vorgespannten Zustand anzeigen sollte.

Wenn das Messgerät einen sehr hohen Widerstand oder OL sowohl im vorwärts als auch im umgekehrt vorgespannten Zustand anzeigt, dann gilt die Diode als geöffnet. Andererseits, wenn das Messgerät einen sehr niedrigen Widerstand in beiden Richtungen anzeigt, dann gilt die Diode als kurzgeschlossen.

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Wie man eine Diode mit einem Analogmultimeter testet

Diese Methode ist ähnlich wie das Testen einer Diode mit einem DMM-Ohmmeter-Modus.

• Halten Sie den Wahlschalter des Multimeters auf dem niedrigen Widerstandswert
• Schließen Sie die Diode in Durchlassrichtung an.vorgespannten Zustand an, indem Sie den positiven Anschluss an die Anode und den negativen an die Kathode anschließen.
• Wenn das Messgerät einen niedrigen Widerstandswert anzeigt, dann sagt es, dass die Diode gesund ist.
• Nun stellen Sie den Wahlschalter in die hochohmige Position und kehren Sie die Klemmen des Messgeräts um, indem Sie den positiven Anschluss mit der Kathode und den negativen mit der Anode verbinden. In diesem Fall wird gesagt, dass die Diode in umgekehrter Vorspannung ist.
• Wenn das Messgerät OL oder einen sehr hohen Widerstand anzeigt, dann bezieht sich das auf den einwandfreien Zustand der Diode.
• Wenn das Messgerät die oben genannten Werte nicht anzeigt, dann wird gesagt, dass die Diode defekt oder schlecht ist.

Dies ist über einfache PN-Dioden-Prüfung mit digitalen und analogen Multimetern. Das Prüfverfahren ist nicht für alle Diodentypen gleich. Lassen Sie uns nun sehen, wie man eine LED und eine Zener-Diode testet.

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Wie man LED (Light Emitting Diode) testet

Wie oben beschrieben, müssen wir vor dem Testen einer Diode die Polaritäten kennen. Die LED-Polaritäten können durch die Länge der Leitungen identifiziert werden. Die längere ist die Anode und die kürzere ist die Kathode. Eine weitere Methode ist die Oberflächenstruktur, wobei die flache Oberfläche die Kathode und die verbleibende die Anode ist.

Lassen Sie uns sehen, wie man eine LED mit einem digitalen Multimeter testet.

• Identifizieren Sie die Klemmen Anode und Kathode der LED.
• Stellen Sie den Wahlschalter des Multimeters in den Diodenmodus.
• Schließen Sie die Messfühler des Messgeräts so an die LED an, dass sie in Durchlassrichtung vorgespannt ist.
• Wenn die LED richtig funktioniert, dann leuchtet sie, andernfalls ist die LED defekt.
• Eine Prüfung in Sperrrichtung ist mit der LED nicht möglich, da sie in Sperrrichtung nicht funktioniert.

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Wie testet man eine Zener-Diode

Im Vergleich zur Prüfung einer normalen Diode benötigt die Prüfung einer Zener-Diode einige zusätzliche Schaltungen. Denn die Zener-Diode leitet in Sperrrichtung nur dann, wenn die angelegte Sperrspannung größer ist als die Zener-Durchbruchspannung.

• Identifizieren Sie die Anschlüsse Anode und Kathode der Zener-Diode, der Identifikationsprozess ist ähnlich wie bei der normalen PN-Diode.
• Schließen Sie die Testschaltung wie in der Abbildung gezeigt an.
• Stellen Sie den Regler des Multimeters in den Spannungsmodus.
• Schließen Sie die Messfühler des Messgeräts über der Zener-Diode wie in der Abbildung gezeigt an.
• Erhöhen Sie allmählich die Eingangsspannung an der Diode und beobachten Sie die Spannung auf der Anzeige des Messgeräts. Die Anzeige auf dem Messgerät muss so sein, dass mit der Erhöhung der variablen Versorgung der Ausgang des Messgeräts bis zur Durchbruchspannung der Diode ansteigen sollte. Und jenseits dieses Punktes sollte das Messgerät einen konstanten Spannungswert anzeigen, unabhängig von einer Erhöhung der variablen Eingangsversorgung. Wenn dies der Fall ist, dann ist die Zenerdiode gesund, andernfalls ist sie defekt.

Angenommen, wir legen an die Zenerdiode (Durchbruchsspannung ist 6V) eine Spannung von 12V von der Batterie durch einen Widerstand an, dann muss das Multimeter einen Messwert anzeigen, der ungefähr gleich den 6V ist, wenn die Zenerdiode gesund ist.

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