Russian Arabic English French German Hungarian Japanese Romanian Turkish Ukrainian

Обзор неисправностей диодов

    Диоды характеризуются очень маленьким током утечки (в наноамперном диапазоне) при напряжении прямого смещения 100 мВ или при напряжении обратного смещения. Но если в схеме нет возможности обеспечить напряжение обратного смещения, то возникнут большие проблемы в ее работе из-за тока утечки.
   Кроме этого, ток утечки может быть причиной другого типа неисправностей. Например, в схеме гибридного операционного усилителя, которая представлена на рис.2, на выходе первого каскада два диода были соединены параллельно в обратных друг другу направлениях для того, чтобы предотвратить превышение сигнала. Схема исправно работала, однако при температуре +125 °С перестала функционировать должным образом. Оказывается, при этой температуре ток утечки диодов увеличивается с 10 нА при комнатной температуре до 8 мкА. Это означает, что сопротивление каждого диода стало только 6 кОм. Так как входной импеданс второго каскада составляет только 6 кОм, коэффициент усиления операционного усилителя уменьшился в четыре раза. В схеме диоды были заменены транзисторами, подключенными через переход коллектор/база.

Рис.1. Характеристики включения диодов:

Обзор неисправностей диодов а — принципиальная схема оценки диода. При закрытии транзистора открывается диод. В момент начала проводимости диода выброс напряжения на землю составляет до 0,6 В;

Обзор неисправностей диодов
 б — при скорости нарастания напряжения 8 В/мкс на частоте до 10кГц выброс напряжения составляет 140 мВ. На более высоких частотах, — 120, 240, 480, 960 и 1920 кГц, превышение напряжения постепенно затухает и исчезает. Максимальный выброс напряжения происходит на частоте менее 7 кГц;

Обзор неисправностей диодов
 в — при скорости нарастания напряжения 20 В/мкс на частоте до 7 кГц выброс напряжения составляет 450 мВ, но частоте 480 кГц выброс напряжения составляет всего 90 мВ, а на частоте до 2 МГц выброс напряжения совсем незначительный;


 г — у различных типов диодов различные характеристики открывания.

   Если диод как-то не так начинает работать и при этом исправен, то он может быть причиной неисправности в другом месте. Сам диод может быть выведен из строя чрезмерным напряжением обратного смещения без ограничения тока либо чрезмерным током при прямом смещении. При этом цепь будет скорее коротко замкнутой, чем разомкнутой.
   Причиной разрушения диода может служить и накопление большого заряда на нем. Производители не всегда указывают способность того или иного типа диода накапливать заряд как конденсатор. Кроме того, такая способность диодов может плохо отражаться на функционировании схемы, в которой он применяется. Рекомендуется уточнить у производителя (если это не указано в техническом описании) способность диода накапливать заряд.

Обзор неисправностей диодов
Рис.2. Схема операционного усилителя с диодами на выходе первого каскада. Проводимость диодов зависит от значения рабочей температуры, поэтому коэффициент усиления был нестабильным.  Диоды были заменены транзисторами, схема стала функционировать стабильно.

   Чтобы минимизировать проблемы, которые могут возникнуть в схемах из-за диодов, можно рекомендовать следующее.

  •   Обязательно изучать описания компонентов, с которыми производитель сопровождает свои изделия, особенно в случае применения диодов для критических условий. Проконсультируйтесь у инженеров фирмы-производителя, если что-то непонятно.
  •   Наладьте хорошие отношения с каждым производителем.
  •  Требуйте от производителей уведомлять Вас о всех изменениях, которые они вносят в свою продукцию.
  •  Найдите альтернативный источник информации о свойствах различных типов диодов — одна голова хорошо, а две — лучше.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика