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.
Informačně:
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 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 Ubat menší než Urmax.
Paralelní ochrana diodou
Obrázku 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
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.
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 možné, odpojme vše zatím připojené. Neklesne-li sekundární proud je více než patrná porucha diody v můstku. Při měření jednotlivých diod v můstku pozor na vzájemné ovlivnění diod. Je-li můstek v pořádku, musí být přiletované diody měřitelné jako normálně (diody se neovlivňují). Nejsme-li si jisti, vyletujme jednu nožičku diody o přesvědčme se o jejím skutečném stavu ještě jednou.