Kuidas kasutada multimeetrit dioodide testimiseks energiasüsteemis?

一, Dioodide testimise põhiprintsiip: PN-siirde omaduste mõistmine
Dioodi olemus on PN-siirde ja selle põhiomadused hõlmavad järgmist:

Ühesuunaline juhtivus: edasijuhtivus (madal takistus), vastupidine läbilõige (suur takistus).
Pingelangus (Vf): Ränidioodide tüüpiline väärtus on 0,6–0,7 V ja Schottky dioodide puhul 0,2–0,4 V.
Vastupidine läbilöögipinge (Vbr): pärast läve ületamist on diood jäädavalt kahjustatud.
Dioodi testimise multimeetri põhiloogika seisneb väikese voolu (edasi) või pinge (tagurpidi) rakendamises, selle takistuse või pingelanguse mõõtmises ja PN-i ristmiku puutumatuse määramises.

2, Ettevalmistus enne katsetamist: tööriista valik ja keskkonnanõuded
1. Multimeetri valik
Digitaalne multimeeter (DMM): Soovitatav on kasutada mudeleid, mis toetavad dioodide testrežiimi, nagu Fluke 87V, UT61E jne. Testipinge on tavaliselt 2,8 V (edasi) ja -3 V (tagurpidi), vooluga umbes 1 mA, mis ei kahjusta dioodi.
Analoogmultimeeter: takistuse vahemik (näiteks vahemik x 1k Ω) tuleb käsitsi valida, kuid tuleb arvestada, et katsepinge võib ületada dioodi läve, mis kujutab endast väärhinnangu ohtu.
2. Testimiskeskkonna nõuded
Temperatuuri juhtimine: Dioodi parameetrid varieeruvad oluliselt sõltuvalt temperatuurist (nt Vf väheneb umbes 2 mV iga 10 kraadise tõusuga) ja on soovitatav katsetada 25 kraadises keskkonnas.
Toite väljalülitamine: kõrge{0}}pinge elektrilöögi või lühise ohu vältimiseks tuleb energiasüsteemi toiteallikas lahti ühendada.
Antistaatilised meetmed: kasutage anti-staatilist randmepaela, et vältida staatilise elektri tungimist tundlikesse dioodidesse (nt sisseehitatud{1}}dioodidesse MOSFET).
3, Samm-sammuline testimisjuhend: põhitasemest edasijõudnuni
1. samm: esialgne välimuse kontroll
Visuaalne kontroll: jälgige, kas diooditihvtid on oksüdeerunud, kas pakend on mõranenud ja kas jootekohad on lahti.
Sildi tuvastamine: kinnitage dioodi mudel (nt 1N4007, MBR2045CT) ja polaarsus (anood "+", katood "-").
2. samm: multimeetri seaded
Digitaalne multimeeter: keerake nupp "dioodi testimisrežiimi" (ikoon on noolega kolmnurk).
Analoogmultimeeter: valige takistusvahemik "× 1k Ω", ühendage punane sond positiivse klemmiga ja must sond negatiivse klemmiga.
3. samm: positiivse juhtivuse test
Ühendage sondid: Ühendage punane sond dioodi anoodiga ja must sond katoodiga.
Lugege väärtusi:
Digitaalne multimeeter: kuvab päripinge langust (Vf), ränidioodil peaks olema 0,5-0,7 V, Schottky dioodil 0,2-0,4 V.
Analoogmultimeeter: kui osuti kaldub väikese takistuse väärtuseni (nt mõnisada oomi), võib osuti ei liiguta vooluringis olla avatud.
Kohtuotsuse kriteeriumid:
Tavaline: Vf on spetsifikatsioonivahemikus ja kuvab vastupidise testimise ajal "OL" (ülekoormus).
Exception: Vf=0V (short circuit) or Vf>1 V (avatud vooluring või jõudluse halvenemine).
4. samm: tagurpidi katkestamise test
Pöördsond: ühendage punane sond katoodiga ja must sond anoodiga.
Lugege väärtusi:
Digital multimeter: displays "OL" or high resistance value (usually>1M Ω).
Analoogmultimeeter: osuti peaaegu ei liigu (suur takistus).
Kohtuotsuse kriteeriumid:
Tavaline: vastupidine takistus on äärmiselt kõrge ja olulist lekkevoolu ei esine.
Erand: vastupidine pingelangus<0.3V or resistance<100k Ω (large leakage current, possible breakdown).
5. samm: dünaamiliste parameetrite testimine (valikuline)
Kriitiliste rakenduste (nt suure võimsusega{0}}dioodide puhul on vaja täiendavat testimist:

Edasine taastumisaeg (trr): kasutage ostsilloskoopi, et jälgida dioodi üleminekuaega tagurpidi katkestusest edasijuhtivusele, trr peaks olema väiksem kui 100 n (kiire taastamise diood).
Vastupidine taastumislaeng (Qrr): arvutatakse pöördvoolukõvera integreerimise teel, mida väiksem on Qrr, seda väiksem on lülituskadu.
4, Tüüpilised rakendusstsenaariumid ja rikete diagnostika energiasüsteemides
1. stsenaarium: PV-mooduli möödaviigudioodi test
Probleemi ilming: komponentide kuumad kohad ja vähenenud väljundvõimsus.
Testi sammud:
Ühendage komponent kombainkasti küljest lahti.
Test the forward voltage drop of the bypass diode. If Vf>0.7V (silicon tube) or>0,45V (Schottky toru), tuleb välja vahetada.
Pöördtestimine peaks näitama "OL". Kui lekkevool on suurem kui 10 μA, võib see põhjustada termilist äravoolu.
Juhtum: 5MW fotogalvaanilises elektrijaamas kadus 12% möödaviigudioodidest komponendi efektiivsuse langus üle 5% Vf suurenemise tõttu, mis pärast asendamist taastati.
2. stsenaarium: MOSFET-i sisseehitatud{1}}dioodide testimine energiasalvestussüsteemides
Probleemi ilmingud: aku ebanormaalne laadimine ja tühjendamine, BMS teatab rikkest.
Testi sammud:
Võtke MOSFET-moodul lahti ja testige keredioodi päripinge langust.
Võrreldes sama partii komponentidega, kui Vf hälve on suurem kui 10%, võib tegemist olla protsessi defektiga.
Juhtum: Teatud energiasalvestuskapis põhjustas ebaühtlasest MOSFET-dioodist Vf põhjustatud ebaühtlane paralleelvool lokaalse ülekuumenemise.
3. stsenaarium: alaldi dioodide testimine elektrisõidukite laadimismoodulites
Probleemi ilmingud: laadimise efektiivsuse langus ja dioodide läbipõlemine.
Testi sammud:
Kasutage kõrgtemperatuuri{0}}dioodi asukoha leidmiseks termopildiseadet.
Test the Vf and reverse resistance of the high-temperature diode. If Vf>0,8 V või vastupidine takistus<500k Ω, replace it immediately.
Juhtum: Laadimisjaam kannatas alaldidioodi suure pöördlekkevoolu tõttu mooduli läbipõlemise all, mille tulemuseks on hoolduskulud üle 20 000 jüaani.
5, Levinud probleemid ja lahendused
Probleem 1: ebastabiilsed testiväärtused
Põhjus: sondi halb kontakt ja dioodi termiline efekt.
Lahendus. Testi kiireks lõpuleviimiseks puhastage sondid ja tihvtid (vältige pikaajalist kuumutamist).
Probleem 2: analoog-multimeetri vale hinnang
Põhjus: testpinge vahemikus x 1k Ω võib ületada dioodi läve.
Lahendus: kasutage digitaalset multimeetrit või ühendage voolu piiramiseks järjestikku 1k ​​Ω takisti.
3. küsimus: Dioodi parameetrite hajumine
Põhjus: erinevate komponentide partiide Vf-i kõrvalekalle on ± 5%.
Lahendus: looge parameetrite võrdlusnäitajate teek ja võrrelge sama partii komponentide testitulemusi.
6, täiustatud tehnika: teiste tööriistade kombineerimine diagnostika tõhususe parandamiseks
Termopildistamise abi: leidke kiiresti vigased dioodid temperatuurijaotuse kaudu (dioodi ebanormaalne temperatuur on tavapärasest 10–20 kraadi kõrgem).
LCR tester: mõõdab dioodi ristmiku mahtuvust (Cj). Kui Cj erineb oluliselt spetsifikatsiooni väärtusest (näiteks suureneb 100 pF-lt 500 pF-le), võib tekkida rikke oht.
Kõvera jälgija: joonistage I-V iseloomulikud kõverad, et täpselt määrata dioodi pehme rikke või parameetrite triivi.
7, Ohutuseeskirjad ja kasutustabud
Keelatud pingestatud testimine: energiasüsteemi kõrge pinge võib ulatuda 1000 V või kõrgemale ning pinge all töötamine võib põhjustada kaar- või elektrilöögi.
Vältige vastupidist kõrgepinget: Multimeetri dioodi katsevahemiku pöördpinge on ainult 3 V, kuid kui kõrgepinge vahemikku (nt 20 V) kasutatakse ekslikult, võib diood puruneda.
Antistaatilised nõuded: tundlike dioodide (nt sisseehitatud{0}}dioodide SiC MOSFET) käsitsemisel tuleb neid kasutada antistaatilisel töölaual.