La fonctionnalité de la polarité de la diode
Pouvoir déterminer la polarité (cathode versus anode) et la fonctionnalité de base d’une diode est une compétence très importante à posséder pour l’amateur d’électronique ou le technicien. Puisque nous savons qu’une diode n’est essentiellement rien d’autre qu’une valve à sens unique pour l’électricité, il est logique que nous soyons en mesure de vérifier sa nature unidirectionnelle à l’aide d’un ohmmètre à courant continu (alimenté par une batterie) comme dans la figure ci-dessous. Connecté dans un sens à travers la diode, le compteur doit montrer une très faible résistance à (a). Connecté dans l’autre sens à travers la diode, il devrait montrer une résistance très élevée à (b) (« OL » sur certains modèles de compteurs numériques).
Détermination de la polarité de la diode : (a) Une faible résistance indique une polarisation avant, le fil noir est la cathode et le fil rouge l’anode (pour la plupart des compteurs) (b) L’inversion des fils montre une résistance élevée indiquant une polarisation inverse.
Détermination de la polarité de la diode ?
Utilisation d’un multimètre
Bien sûr, pour déterminer quelle extrémité de la diode est la cathode et laquelle est l’anode, vous devez savoir avec certitude quel fil d’essai du compteur est positif (+) et lequel est négatif (-) lorsqu’il est réglé sur la fonction » résistance » ou » Ω « . Avec la plupart des multimètres numériques que j’ai vus, le fil rouge devient positif et le fil noir négatif lorsqu’il est réglé pour mesurer la résistance, conformément à la convention standard du code couleur en électronique. Toutefois, cela n’est pas garanti pour tous les multimètres. De nombreux multimètres analogiques, par exemple, rendent en fait leurs fils noirs positifs (+) et leurs fils rouges négatifs (-) lorsqu’ils passent à la fonction » résistance « , parce qu’il est plus facile de les fabriquer ainsi !
Problèmes du test des diodes à l’aide d’un ohmmètre
Un des problèmes de l’utilisation d’un ohmmètre pour vérifier une diode est que les lectures obtenues n’ont qu’une valeur qualitative, et non quantitative. En d’autres termes, un ohmmètre vous indique seulement dans quel sens la diode conduit ; l’indication de résistance de faible valeur obtenue pendant la conduction est inutile.
Si un ohmmètre indique une valeur de » 1,73 ohms » pendant la polarisation directe d’une diode, ce chiffre de 1,73 Ω ne représente aucune quantité du monde réel utile pour nous, techniciens ou concepteurs de circuits. Il ne représente ni la chute de tension directe, ni une quelconque résistance « en vrac » dans le matériau semi-conducteur de la diode elle-même, mais il s’agit plutôt d’un chiffre dépendant de ces deux quantités et qui variera considérablement avec l’ohmmètre particulier utilisé pour prendre la lecture.
Vérification de la diode dans les multimètres numériques
Pour cette raison, certains fabricants de multimètres numériques équipent leurs appareils d’une fonction spéciale de « vérification de la diode » qui affiche la chute de tension directe réelle de la diode en volts, plutôt qu’un chiffre de « résistance » en ohms. Ces multimètres fonctionnent en forçant un petit courant à travers la diode et en mesurant la chute de tension entre les deux fils de test. (figure ci-dessous)
Mètre avec une fonction « Diode check » affiche la chute de tension directe de 0,548 volt au lieu d’une faible résistance.
Tensions directes des diodes La lecture de la tension directe obtenue avec un tel compteur sera généralement inférieure à la chute « normale » de 0,7 volt pour le silicium et de 0,3 volt pour le germanium, car le courant fourni par le compteur est de proportions triviales.
Alternatives à la fonction de vérification des diodes Si vous ne disposez pas d’un multimètre doté d’une fonction de vérification des diodes ou si vous souhaitez mesurer la chute de tension directe d’une diode à un courant non trivial, le circuit de la figure ci-dessous peut être construit à l’aide d’une pile, d’une résistance et d’un voltmètre.
Mesurer la tension directe d’une diode sans fonction de compteur « diode check » : (a) Schéma de principe. (b) Schéma pictural.
La connexion de la diode à l’envers à ce circuit de test aura simplement pour résultat que le voltmètre indiquera la pleine tension de la batterie.
Si ce circuit était conçu pour fournir un courant constant ou presque constant à travers la diode malgré les changements de la chute de tension directe, il pourrait être utilisé comme base d’un instrument de mesure de la température, la tension mesurée aux bornes de la diode étant inversement proportionnelle à la température de la jonction de la diode. Bien sûr, le courant de la diode doit être maintenu au minimum pour éviter l’auto-échauffement (la diode dissipant des quantités substantielles d’énergie thermique), ce qui interférerait avec la mesure de la température.
Considérations dans les multimètres
Avertissez-vous que certains multimètres numériques équipés d’une fonction « vérification de diode » peuvent sortir une tension de test très faible (moins de 0.3 volts) lorsqu’ils sont réglés sur la fonction régulière de « résistance » (Ω) : trop faible pour effondrer complètement la région d’appauvrissement d’une jonction PN.
La philosophie ici est que la fonction « vérification de diode » doit être utilisée pour tester les dispositifs à semi-conducteurs, et la fonction « résistance » pour tout le reste. En utilisant une très faible tension de test pour mesurer la résistance, il est plus facile pour un technicien de mesurer la résistance de composants non semi-conducteurs connectés à des composants semi-conducteurs, car les jonctions des composants semi-conducteurs ne seront pas polarisées dans le sens direct avec des tensions aussi faibles.
Exemple de test
Considérez l’exemple d’une résistance et d’une diode connectées en parallèle, soudées en place sur une carte de circuit imprimé (PCB). Normalement, on devrait dessouder la résistance du circuit (la déconnecter de tous les autres composants) avant de mesurer sa résistance, sinon, tout composant connecté en parallèle affecterait la lecture obtenue. Lorsqu’on utilise un multimètre qui fournit une très faible tension d’essai aux sondes en mode de fonction « résistance », la jonction PN de la diode n’est pas soumise à une tension suffisante pour devenir polarisée dans le sens direct et ne laisse passer qu’un courant négligeable. Par conséquent, le compteur « voit » la diode comme une ouverture (pas de continuité), et enregistre uniquement la résistance de la résistance. (Figure ci-dessous)
Un ohmmètre équipé d’une faible tension de test (<0.7 V) ne voit pas les diodes lui permettant de mesurer les résistances parallèles.
Si un tel ohmmètre était utilisé pour tester une diode, il indiquerait une résistance très élevée (plusieurs méga-ohms) même s’il est connecté à la diode dans le sens « correct » (polarisé dans le sens direct). (Figure ci-dessous)
Ohmmètre équipé d’une faible tension de test, trop faible pour polariser les diodes dans le sens direct, ne voit pas les diodes.
L’intensité de la tension inverse d’une diode n’est pas aussi facile à tester car le dépassement de la PIV d’une diode normale entraîne généralement la destruction de la diode. Des types spéciaux de diodes, cependant, qui sont conçus pour « se décomposer » en mode de polarisation inverse sans dommage (appelés diodes zener), qui sont testés avec le même circuit source de tension / résistance / voltmètre, à condition que la source de tension soit d’une valeur suffisamment élevée pour forcer la diode dans sa région de rupture. Plus d’informations à ce sujet dans une section ultérieure de ce chapitre.
REVISION:
- Un ohmmètre peut être utilisé pour vérifier qualitativement le fonctionnement de la diode. Il devrait y avoir une faible résistance mesurée dans un sens et une résistance très élevée mesurée dans l’autre sens. Lorsque vous utilisez un ohmmètre à cette fin, assurez-vous de savoir quel fil d’essai est positif et quel fil est négatif ! La polarité réelle peut ne pas suivre les couleurs des fils comme vous pourriez vous y attendre, selon la conception particulière du compteur.
- Certains multimètres offrent une fonction de « vérification de diode » qui affiche la tension directe réelle de la diode lorsque celle-ci conduit le courant. De tels multimètres indiquent généralement une tension directe légèrement inférieure à ce qui est « nominal » pour une diode, en raison de la très faible quantité de courant utilisée pendant la vérification.
Formulaires de travail connexes:
- Fiche de travail de base sur l’utilisation de l’oscilloscope
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