BAUELEMENTE HALBLEITERDIODE Bauformen von Dioden Kleinsignaldiode Oppermann Leistungsdiode HF-Diode (10 GHz) Oppermann Oppermann Leistungsdiode SMD-Diode Conrad Conrad Gleichrichterdiode Leistungsdiode (ca. 200A) Farnell Dörfler 52 BAUELEMENTE HALBLEITERDIODE Prüfen der Diode Da Dioden den Strom nur in einer Richtung passieren lassen können sie mit einem Ohmmeter relativ leicht überprüft werden. Dazu muss die Diode an das Ohmmeter angeschlossen werden, daraufhin stellt sich ein bestimmter Widerstandswert ein, wenn die Diode in „Durchlassrichtung“ angeschlossen ist. Dieser Wert ist zunächst unwichtig, er ändert sich beim Umschalten in einen anderen Messbereich. Ursache hierfür ist der „differenzielle Widerstand“ der Diode. Wird das Bauteil umgepolt sollte der Widerstand unendlich sein. Sind die beiden Messungen auf „Durchgang“ und „Sperren“ positiv verlaufen, so ist davon auszugehen, daß die Diode in Ordnung ist. Dörfler Dörfler Ist ein Multimeter mit der Funktion „Diodentest“ verfügbar, kann nach dem gleichen Muster wie oben beschrieben vorgegangen werden. Das Multimeter zeigt jetzt den Spannungsabfall der Diode bei einem bestimmten Prüfstrom an, der durch das Bauteil geleitet wird. Hinweis: Mit diesem Prüfablauf kann nur die grundsätzliche Funktion der Diode überprüft werden. 53 Dörfler BAUELEMENTE HALBLEITERDIODE Praktische Beispiele für die Prüfung von Dioden Prüfung einer Diode in der Schalterstellung „Diodentest“ am Multimeter Diode in Durchlassrichtung schlossen. ange- Der Spannungsabfall an der Diode hängt vom internen Messstrom des Multimeters ab. Unter den verschiedenen Multimetern kann es zu Abweichungen in der Anzeige kommen. Unterschiedliche Diodentypen können ebenso abweichende Spannungsabfälle verursachen. Werte von ca. 400mV...750mV können als i.O. angesehen werden. Dörfler Diode in Sperrrichtung angeschlossen. Keine Spannungsanzeige bedeutet Sperrrichtung ist ok. Bei allen Dioden gleich. Dörfler Die Diode kann als defekt betrachtet werden, wenn in Sperr- und in Durchlassrichtung ein Wert am Display erscheint. Die Diode kann als defekt betrachtet werden, wenn in Sperr- und in Durchlassrichtung keine Anzeige möglich ist. Hinweis: Hochspannungsdioden mit mehreren PN-Übergängen können mit diesen Verfahren nicht geprüft werden. Diese haben in der Regel mehrere PN-Übergänge (n x 0,7V) womit sich höhere Durchlassspannungen ergeben, die das Multimeter nicht mehr anzeigen kann. Diese Prüfmethode bezieht sich auf gewöhnliche Dioden mit einem PN-Übergang. 54 BAUELEMENTE HALBLEITERDIODE Schäden an Dioden Häufigste Ursache für einen Diodenschaden ist ein zu hoher Strom über das Bauteil. Die dadurch entstandene Wärmeentwicklung kann nicht mehr abgeführt werden und der Halbleiter (Kristall) wird beschädigt. Dioden werden im Schadensfall meist niederohmig (~ 0 Ohm) und es entsteht ein Kurzschluss über das Bauteil. Wird der Kurzschluss nicht rechtzeitig beseitigt kann der zu hohe Strom das Bauteil so schädigen, daß es „platzt“ bzw. in der Mitte bricht. Hinweise für überlastete Dioden in einer Schaltung sind: Die Anschlussdrähte sind dunkel angelaufen und eine dunkle Verfärbung am Diodenkörper selbst (siehe unten). Kurzzeitige Überspannungen in Durchlass- bzw. Sperrrichtung können den Halbleiterkristall ebenso schädigen. Dörfler Defekte Diode durch zu hohen Stromfluß (Widerstand ca. 0,5 Ohm) Dauerhaftes Betreiben der Diode im Grenzbereich kann das Kristallgitter der Diode schädigen. Die Diode ergibt mit der Diodenprüfung einen Wert, der zwar noch im Toleranzrahmen liegt aber dennoch einen Schaden aufweist. In solchen Fällen sollte der Sperrstrom in Rückwärtsrichtung gemessen werden. Ist dieser relativ hoch sollte die Diode erneuert werden. 55