Meranie prierazneho napatia diody

[Mek]

Akozto pokracovanie tohto prispevku, bude asi lepsie pokracovat v extra teme, tak ju zakladam...
Potreboval by som zistit, co su to za diody, nemaju ziadne oznacenie a vsetky vyzeraju rovnako.

Podobaju sa na xNZ70, ale nie su to zenerky - v zener testeri co som si zbastlil nelimitovali napatie. Na diode teste na multimetri maju okolo 0,5 V, teda su kremikove. Farba ciapocky je cierna.
Tu mi bolo poradene, ze to budu asi diody

typov 32NP75 až 37NP75 (0,5 A) - ich novšie nhrady sú KY701 až KY705,
príp. typov 42NP75 až 46NP75 (1A) - ich novšie náhrady su KY721 až KY725.

A ze budem musiet zmerat prierazne napatie a podla neho ich urcit a roztriedit. Katalogovy list:

Tak som si zlozil jednoduchy pripravok na meranie prierazneho napatia, podla tejto stranky.

No narazil som na problem, ze tie diody maju prierazne napatie take, ake sa v katalogu nenachadza.
Dve z diod maju prierazne napatie 12 V, jedna 200 V, dve 15,6 V a dve viac ako 650 V (co je maximum co to zapojenie da).
A napriklad dioda KY130/80 (zeleny pasik) tiez neukazuje 80 V, ale 650 V.
Obvodom preteka 1,67 mA, ako som zmeral. Meriam zle, alebo sa divam na nespravny stlpec v datasheete, ci namerane udaje treba este nejako upravit?
Prosim o vysvetlenie polopate, nemam vystudovanu elektro skolu, kde sa taketo veci asi meraju v ramci labakov...

[Pozitron]

Podľa schémy máš v sérii s rezistormi R1, R2, R3 zapojený voltmeter, ktorý má tiež svoj vnútorný odpor Ri. Takže pri meraní diódy v závernom smere máš k nej paralelne odpor voltmetra.
Ak by si mal starý typ analógového voltmetra s vnútorným odporom 50 kΩ/V, tak na rozsahu 600 V bude predstavovať odpor 30 MΩ. Súčet menovitých hodnôt R1, R2 a R3 je 690 kΩ. Takýto voltmeter by teda nespôsoboval fatálnu chybu merania.
Pozri, aký vnútorný odpor má voltmeter, ktorý používaš.

[JuryDeVil]

Mozno ti pomoze tento sikovny program, v ktorom som navrhol tvoju schemu. Vyzera to tak, ze toto zapojenie s nasobicom napatia dokaze merat len prierazne napatia diod do 400V. Niesom v tom odbornik ale snad ti toto trochu pomoze. http://tinyurl.com/ycmn982k. V obvode som zapojil zenerku-50V. Urcite presnost merania zavisi aj on vnutorneho odporu voltmetra ako pise Pozitron.

-- Spojený príspevok 10 Jún 2020, 23:34 --

Ta schema je ale podla mna stavana len na meranie zenerovych diod, ktore vydrzia nejake to prierazne napatie. Tiez je mozne, ze ak si do nej zapojil kalsicku diodu, ktora mala prieraz 80V tak to proste nezniesla a skoncila svoju zivotnu put a preto ti zacalo na nej ukazovat plny ubytok napatia 650V. Zrejme dvojnasobok amplitudy zo siete kvoli kondenzatorovemu nasobicu - 325V x 2. To len moj postreh. Mozno sa mylim.

[StefanST]

Dve z diod maju prierazne napatie 12 V..., dve 15,6 V ...

Pri prúde 1,6mA to budú asi zenerové diódy. Treba zmerať podľa špecifikácie pre zenerové diódy, pravdepodobne aj pri väčšom prúde.

A napriklad dioda KY130/80 (zeleny pasik) tiez neukazuje 80 V, ale 650 V.

Diódy sa nevyrábajú na konkrétne napätie 80, 100, 200, 400, ..., ale sa z vyrobenej série triedia podľa toho, ako sa "vydarili". Ak bolo treba dodať 80-voltové a várka sa vydarila, tak označili ako 80V aj také, ktoré znesú napr. 650V - neodporuje to katalógovým parametrom.

... typov 32NP75 až 37NP75 (0,5 A) príp. typov 42NP75 až 46NP75 (1A) ...
... No narazil som na problem, ze tie diody maju prierazne napatie take, ake sa v katalogu nenachadza.

Ak chceš diódy roztriediť, musíš merať podľa špecifikácie v katalógovom liste. Pre uvedené diódy 32 .. 42NP75 to znamená zmerať záverný prúd pri 80, 150, 250, ... voltoch, či je prúd nižší, ako max. deklarovaná hodnota Imax=10uA. Podľa toho priradiť konkrétny typ.

Ak by si chcel zmerať záverné napätie konkrétnej diódy, potom je lepšie zmerať napätie na dióde, keď ňou preteká prúd 10uA (pri týchto konkrétnych diódach).

A či sa jedná o typ 32NP75 alebo 42NP75 podľa prúdu diódou v priepustnom smere pri napätí 1,1V (meranie samozrejme s limitáciou prúdu).

Pozn. k meraču: tie rezistory môžeš dať 10x väčšie pre meranie záverných napätí kremíkovách diód. Záverné prúdy sa merajú v ráde mikroampérov (1-10-100).

[JuryDeVil]

Cize, usmernovacie diody sa v zavernom smere nesmu pretazovat a hrozi ich znicenie po prekroceni prierazneho napatia. Preto je zrejme tazko merat ich prierazne napatie tymto sposobom ako meranie na zenerkach. Ak ich mas viac rovnakych tak jedine co mozes spravit je jednu obetovat a postupne na nej zvysovat naptie z laboratorneho zdroja v zavernom smere a kukat na voltmeter co sa s nou deje. Tam si ale samozrejme limitovany max. napatim lab. zdroja a tym ze nie vzdy si si isty ze tie neoznacene diody su rovnake

[StefanST]

Cize, usmernovacie diody sa v zavernom smere nesmu pretazovat a hrozi ich znicenie po prekroceni prierazneho napatia. Preto je zrejme tazko merat ich prierazne napatie tymto sposobom ako meranie na zenerkach. ...

Nedá sa merať pripojením diódy na tvrdý zdroj napätia !!
Treba použiť buď prúdový zdroj, alebo napäťový zdroj s limitáciou prúdu. Aj v uvedenom merači, aj v merači so zenerovou diódou je v obvode zaradený sériový rezistor vhodnej veľkosti, ktorý obmedzí prúd na prijateľnú hodnotu.
Netreba žiadne "obetovanie" meraných diód.

[JuryDeVil]

Aj v uvedenom merači, aj v merači so zenerovou diódou je v obvode zaradený sériový rezistor vhodnej veľkosti, ktorý obmedzí prúd na prijateľnú hodnotu.

To je pravda, ale pri merani aj tak dostanes ubytok napatia na usmernovacej diode vo velkosti jej prierazneho napatia na ktore je dioda stavana. A tam uz hrozi jej znicenie (co sa o zenerkach povedat neda). Oprav ma prosim ak sa mylim.

[StefanST]

To je pravda, ale pri merani aj tak dostanes ubytok napatia na usmernovacej diode vo velkosti jej prierazneho napatia na ktore je dioda stavana. A tam uz hrozi jej znicenie (co sa o zenerkach povedat neda). Oprav ma prosim ak sa mylim.

Pri prúde 10-100uA sa dióda nezničí ani pri napätí 1000V. Na druhej strane, ak prúd neobmedzíš, potom aj zenerku 10V odpáliš prúdom 10A (ak to nie je nejaká supervýkonová).

[JuryDeVil]

Pri prúde 10-100uA sa dióda nezničí ani pri napätí 1000V. Na druhej strane, ak prúd neobmedzíš, potom aj zenerku 10V odpáliš prúdom 10A (ak to nie je nejaká supervýkonová).

Ako chces dokazat aby pri napati na diode 1000V prechadzal nou prud len 10uA ? Nema nahodou kazda suciastka svoj specificky odpor pri istom napati? To co ty pises trochu odporuje ohmovemu zakonu nie ? Obmedzenie prudu znamena aj obmedzenie napatia. Napr. si predstav ze zapojis na prudovy zdroj napriamo rezistor 100 ohmovy a nastavis prud na 100 mA. Prudovy zdroj ti podla ohmovho zakona "automaticky posle" na odpor 10 V. A ked mas zdroj napatia a prud obmedzis na 100mA tak v zivote na ten rezistor "nedas" viac ako 10V. Proste ohmov zakon plati vzdy a vsade Ale mozno si myslel len to ze obmedzis prud napr na 20mA a ked tento prud dosiahnes v zavernom smere, cize ked sa odpor suciastky zacne znacne znizovat, tak napatie na diode je tvoj vysledok

[jezevec]

Měření závěrného napětí diod proudem 10uA je nesmysl, je to velikost proudu, který je u běžných diod v závěrném směru tolerován. Stačí se podívat do datasheetu.
Průrazné napětí se měří proudem cca 1mA a je úplně fuk, jestli je to třeba jen 0,5mA. Jestliže máme zdroj 1000V, tak stačí dát do série odpor 1MOhm, či raději několik odporů v sérii kvůli průraznému napětí odporů.

[StefanST]

Ako chces dokazat aby pri napati na diode 1000V prechadzal nou prud len 10uA ? ...

Miesto: Pri prúde 10-100uA sa dióda nezničí ani pri napätí 1000V.
Malo byť:Pri prúde 10-100uA sa nezničí ani dióda pre napätie 1000V.
Bolo to myslené v zmysle max. výkonu strateného na diode (100uA x 1000V = 100mW)

Ale vráťme sa na začiatok, čo tu vlastne riešime:

Potreboval by som zistit, co su to za diody, nemaju ziadne oznacenie a vsetky vyzeraju rovnako.
Podobaju sa na xNZ70, ale nie su to zenerky ... ...su kremikove.

A ďalej:

Tu mi bolo poradene, ze to budu asi diody typov 32NP75 až 37NP75 (0,5 A) ...príp. typov 42NP75 až 46NP75 (1A). ...
A ze budem musiet zmerat prierazne napatie a podla neho ich urcit a roztriedit. Katalogovy list: ...

(1) Ak chceme určiť typové označenie diódy, musíme to robiť tak, ako je to v katalogovom liste, t.j. pre medzné záverné napätia jednotlivých typov musí byť záverný prúd <=10uA. Pri akom závernom napätí tečie diódou 1mA je v tomto prípade irelevantné.
(2) Alternatívne meranie záverného napätia pri prúde 10uA je ekvivalentné pre zatriedenie diód. Ak pri závernom prúde 10uA bude na dióde napr. 180V, potom diódu zaradíme do skupiny 150V a nie do skupiny 250V.

K ďalšiemu tvrdeniu:

Měření závěrného napětí diod proudem 10uA je nesmysl, je to velikost proudu, který je u běžných diod v závěrném směru tolerován. Stačí se podívat do datasheetu.
Průrazné napětí se měří proudem cca 1mA a je úplně fuk, jestli je to třeba jen 0,5mA. ...

Zoberme si bežnú diódu 1N4148 s deklarovaným maximálnym záverným prúdom 25nA pri 20V a 5uA pri 75V. Ak by sme takúto diódu merali pri 1mA, nič nebudeme vedieť, či spĺňa prúdové limity pri 20V resp. 75V.

Treba rozlišovať medzi meraním,
(a) či daná súčiastka spĺňa deklarované parametre podľa katalogového listu a podľa neho aj parametre merať, alebo
(b) či daná súčiastka má vyhovujúce parametre pre použitie v danej aplikácii / danom zapojení. Rozhodujúce tu budú typické a maximálne hodnoty parametrov diódy v podmienkach, ktoré budú pri prevádzke diódy.

A či je záverný prúd 10uA tolerovaný? Niekedy (usmerňovač pre prúdy 1mA, 1A alebo viac) je to zanedbateľný prúd. Inokedy je 10uA prekážkou v použití takej diódy (rôzne ochranné obvody, časovacie obvody s rezistormi s vyšším odporom, pre pracovné prúdy pod 100uA a pod.)

Meranie záverného napätia pri prúde 1ma a 100uA nedá moc rozdielne výsledky pre "bežné" kremíkové diódy. Pre orientačné meranie je to teda jedno.

[Mek]

Vdaka za vsetky prispevky.
Ono zapojenie je myslene na testovanie PN prechodov, predovsetkym tranzistorov, ale aj dioda je PN prechod, tak som to chcel pouzit na ne. Na zenerky mam ine zapojenie, a o nich tento problem nie je. Skusal som ich aj v zapojeni pre zenerky a nelimitovali napatie, z toho som usudil, ze to nie su zenerky. To zapojenie dava asi okolo 100 V, co mi na valnu vacsinu zeneriek staci.
Inac ta dioda KY130/80 sa neznicila, vydrzala (teda ak multimeter neklamal na "diode teste").
Napatie meriam tymto multimetrom s vnutornym odporom 10 MΩ.
Z toho co bolo napisane, mi vyplyva, ze by som mal zaradit dalsie rezistory (a najlepsie aj potenciometer) tak, aby som mal prud 10 μA - tak ako je v katalogu uvedene I(KA), a potom merat napatie a porovnat s katalogovym udajom U(KA), je tak?

[hpeter]

kazdy vyrobca mera pri roznych prudoch. presne nasimulovat, lebo inak tvoje merania nebudu sediet.