พื้นฐานการปฏิบัติทางไฟฟ้า: การระบุและการวัดไดโอด

การฝึกอบรมทักษะพื้นฐานด้านอิเล็กทรอนิกส์ทางทะเลและระบบไฟฟ้า

I. แนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับไดโอด

ไดโอดคริสตัลคืออุปกรณ์ที่ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด P และสารกึ่งตัวนำชนิด N จุดต่อ PN, ซึ่งก่อให้เกิดชั้นประจุว่างทั้งสองด้านของจุดต่อและสร้างสนามไฟฟ้าภายใน เมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนเข้ามา กระแสการแพร่ที่เกิดจากความแตกต่างของความเข้มข้นของตัวนำไฟฟ้าทั้งสองด้านของจุดต่อ PN และกระแสการเคลื่อนที่เกิดจากสนามไฟฟ้าภายในจะมีค่าเท่ากัน และระบบจะอยู่ในภาวะสมดุลทางไฟฟ้า

ชื่อ	สัญลักษณ์วงจร	หมายเหตุ
ไดโอดมาตรฐาน		ความนำไฟฟ้าแบบทิศทางเดียว
ไดโอดเซเนอร์		การควบคุมแรงดันแตกกลับ

ตาราง 12-1: สัญลักษณ์ของไดโอด

II. การวัดไดโอด

1. ใช้มิเตอร์มัลติมิเตอร์เพื่อตรวจสอบขั้วของไดโอด

(1) การวินิจฉัยโดยใช้มิเตอร์วัดหลายค่าแบบอนาล็อก

① อุปกรณ์:เปลี่ยนไปใช้การตั้งค่าความต้านทาน R × 100 或 อาร์ × หนึ่งพัน。

② สรุป:กดหัววัดให้แน่นกับพิน หากเข็มเบี่ยงเบน (ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการลัดวงจร) แล้วปากกาเมจิกสีดำส่วนต่อคือขั้วบวก (P terminal)，ปากกาเมจิกสีแดงส่วนต่อคือปลายด้านลบ (N terminal)。

รูป 12-6: แผนผังการวัดไดโอด

(2) การวินิจฉัยโดยใช้มิเตอร์วัดหลายค่าแบบดิจิทัล

① อุปกรณ์:ไปที่จุดหยุดพิเศษสำหรับไดโอด. เมื่อสายวัดเกิดการลัดวงจร ไฟแสดงสถานะควรสว่างขึ้น และควรมีเสียงบี๊บดังขึ้น

② สรุป:หากตัวเลขบนหน้าจอเปลี่ยนไป (ซึ่งแสดงว่าวงจรปิดแล้ว) แล้วปากกาเมจิกสีแดงส่วนต่อคือขั้วบวก，ปากกาเมจิกสีดำส่วนต่อคือขั้วลบ。

หมายเหตุ:ขั้วของแบตเตอรี่ภายในในมิเตอร์มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลและแบบอนาล็อกถูกสลับกัน

2. การใช้มัลติมิเตอร์เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของไดโอด

หลักการพื้นฐาน:โดยอิงจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าแบบทิศทางเดียวของไดโอด ไดโอดนั้นความแตกต่างระหว่างแรงต้านการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและแรงต้านการเคลื่อนที่ถอยหลังยิ่งมาก ประสิทธิภาพก็ยิ่งดี。

✅ ประสิทธิภาพที่ดี:ความต้านทานในทิศทางไปข้างหน้าต่ำ ส่วนความต้านทานในทิศทางกลับสูง
❌ วงจรเปิดภายใน:ทั้งค่าความต้านทานในทิศทางไปข้างหน้าและทิศทางย้อนกลับล้วนสูงมาก (ไม่มีขีดจำกัด)
❌ การลัดวงจรภายใน (การล่มสลาย):ทั้งแรงต้านเมื่อเดินหน้าและเมื่อถอยหลังล้วนต่ำมาก

III. ข้อควรทราบในการวัดไดโอด

(1) การเลือกเกียร์:โดยทั่วไปจะใช้ช่วง R×100 หรือ R×1k อย่าใช้ช่วง R×1 (เนื่องจากกระแสไฟฟ้าสูงเกินไปและอาจทำให้อุปกรณ์เสียหาย) หรือช่วง R×10k (เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไปและอาจทำให้อุปกรณ์เสียหาย)

(2) การวิเคราะห์อย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับหลักการตรวจจับ:ขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟภายในของมัลติมิเตอร์ และ “พอร์ต ”-’ เมื่อต่อกันแล้ว ขั้วลบและ “ช่องต่อ ”+” ต่อ (สำหรับหน้าปัดแบบชี้) ดังนั้น เพื่อการต่อขั้วบวก ให้ต่อสายสีดำเข้ากับขั้วบวก

(3) การประเมินผล:หากมีความแตกต่างเพียงเล็กน้อยระหว่างค่าความต้านทานทั้งสองค่า นี่แสดงว่าประสิทธิภาพไม่ตามมาตรฐาน และชิ้นส่วนดังกล่าวไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งาน

ต้องชี้ให้เห็นว่า:ลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าของไดโอดเป็นแบบไม่เชิงเส้น เมื่อวัดโดยใช้ช่วงความต้านทานต่างกัน ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงไป; ในการใช้งานจริง เมื่อกระแสไฟฟ้าสูงขึ้น ความต้านทานที่ไดโอดแสดงออกจะต่ำลง