Cách đo và kiểm tra diode zener sống hay chết bằng đồng hồ vạn năng

Diode zener là một loại linh kiện bán dẫn thường gặp. Vậy diode zener là gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc ra sao? Cách đo diode zener cũng như cách kiểm tra diode zener bằng đồng hồ vạn năng như thế nào? Hãy cùng Kyoritsuvietnam.net tìm hiểu ngay nhé!

Diode zener là gì?

Diode zener là gì? Diode zener là một linh kiện bán dẫn silicon cho phép dòng điện chạy theo hai chiều thuận và ngược. Điện áp đánh thủng của linh kiện này được xác định rõ. Tại thời điểm bị đánh thủng, diode zener dẫn điện ở chế độ phân cực ngược mà không bị hỏng. 

Diode zener còn được gọi là diode ổn áp hay "diode đánh thủng". Tên của diode zener được đặt theo tên của người đã phát hiện ra đặc tính điện này, là Clarence Melvin Zener. Ký hiệu của diode zener trong mạch điện là hình gạch chéo giống chữ Z.

Xem thêm: Linh kiện điện tử là gì? Các linh kiện điện tử cơ bản và ứng dụng

Cấu tạo diode zener

Cấu tạo diode zener gồm hai lớp bán dẫn P-N ghép với nhau. Trong đó, chất nền N và P khuếch tán với nhau. Vùng tiếp giáp được phủ một lớp silicon dioxide (SiO2). Lớp chất này giúp ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của các mối nối. Đồng thời, toàn bộ tổ hợp diode được mạ kim để tạo ra kết nối cực dương và âm. 

Các diode zener thường có cấu tạo giống nhau. Chúng cũng có cách hoạt động tương tự nhau. 

Nguyên lý làm việc của diode zener

Nguyên lý làm việc của diode zener là gì? Diode zener là loại diode được chế tạo tối ưu để hoạt động tốt trong miền đánh thủng. Ở chế độ phân cực thuận và điện áp từ 0,3V đến 0,7V, diode zener hoạt động giống các diode thông thường. 

Khi được kết nối với chế độ phân cực ngược, sẽ có một dòng điện rất nhỏ đi qua diode. Khi điện áp ngược tăng lên đến mức điện áp đánh thủng, một dòng điện sẽ chạy qua diode zener. Dòng điện sẽ tăng đến mức tối đa, sau đó ổn định và không thay đổi trong một phạm vi rộng của điện áp ứng dụng. Nếu diode zener dùng để ổn áp ta phải phân cực diode.

Diode zener dùng để làm gì?

Sau khi biết diode zener là gì, chúng ta cùng tìm hiểu điốt zener dùng để làm gì? Đây là linh kiện bán dẫn có tác dụng ổn áp, thường được dùng trong các mạch điều chỉnh điện áp, chuyển mạch và mạch clipper (Mạch cắt). Cụ thể, bạn có thể tham khảo những ứng dụng diode zener sau: 

Bộ điều chỉnh điện áp

Ứng dụng của diode zener phổ biến nhất là bộ điều chỉnh điện áp. Khi điện áp của tải điện bằng điện áp đánh thủng diode, điện trở nối tiếp sẽ giới hạn dòng điện qua bán dẫn zener. Đồng thời giảm đốt thừa khi diode dẫn. Lúc đó, điện áp đầu ra sẽ ổn định hơn.

Diode ổn áp trong mạch bảo vệ quá áp

Đây cũng là một ứng dụng thường thấy của diode zener. Khi đầu vào tăng lên giá trị cao hơn điện áp đánh thủng, dòng điện sẽ chạy và tạo ra hiện tượng sụt áp trên điện trở. Từ đó kích hoạt SCR và tạo ra mạch ngắn xuống đất. Mạch sẽ mở cầu chì và ngắt kết nối tải với nguồn cấp. 

Mạch cắt sử dụng điốt ổn áp

Điốt zener còn có tác dụng cắt mạch. Nó được dùng để sửa đổi và định hình các mạch cắt dạng sóng AC. Nhằm giới hạn hoặc cắt bỏ các phần của một hoặc hai nửa chu kỳ của dạng sóng AC. Từ đó định hình hoặc bảo vệ mạch điện. 

Cách đo kiểm tra diode zener

Bạn đã biết diode zener là gì và cấu tạo, nguyên lý hoạt động của nó. Từ đó, chúng ta sẽ biết cách kiểm tra diode zener sống hay chết. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách đo diode zener cũng như cách kiểm tra diode zener bằng đồng hồ vạn năng. Đây là cách đo điốt zener phổ biến và hiệu quả nhất. 

Kiểm tra diode zener bằng thang đo điện trở của đồng hồ vạn năng

• Bước 1: Chọn chế độ đo điện trở trên đồng hồ vạn năng. Nối hai que đo vào chân cắm trên đồng hồ. 

• Bước 2: Để que đo màu đỏ vào chân cực dương của diode ( thường có màu nâu). Để que đo màu đen vào cực âm của diode ( chân màu đen). 

• Bước 3: Xem kết quả đo. Nếu chỉ số điện trở ở mức thấp, vài trăm ngàn Ohm, nghĩa là diode zener vẫn tốt.

• Bước 4: Đổi lại que đo, để que cực âm chạm vào chân cực dương của diode, que đo cực dương chạm vào chân cực âm của diode. 

• Bước 5: Nếu bán dẫn ổn áp vẫn sống, giá trị điện trở sẽ cao hơn 1MΩ. 

Nếu đồng hồ báo “OL” nghĩa là mạch mở, giá trị điện trở đang ở mức rất cao. Khi kiểm tra diode zener theo một chiều cho kết quả điện trở cao ở một chiều còn lại. Nghĩa là diode này vẫn tốt. Bởi điốt zener có thể có mức điện trở thấp theo hướng phân cực thuận. Đồng thời đo được điện trở cao ở hướng phân cực nghịch. 

• Bước 6: Nếu bạn đo điốt và có kết quả điện trở cao ở hai hướng, nghĩa là bán dẫn đã bị hở. Vì diode còn tốt sẽ không đo ra kết quả giá trị điện trở cao theo hướng phân cực thuận. Lúc này, bạn cần thay diode mới. 

• Bước 7: Nếu diode có mức điện áp cực thấp ở cả hai đầu, tức là linh kiện đã bị hỏng. 

Kiểm tra diode zener bằng thang đo điện áp của đồng hồ vạn năng

• Bước 1: Cấp điện áp cho diode theo chiều ngược lại nối tiếp với điện trở. Chú ý: mức điện áp này cần cao hơn điện áp zener định mức của điốt zener.

• Bước 2: Nối que đo với hai chân của diode theo đúng cực âm, dương.

• Bước 3: Đọc kết quả. Nếu điện áp đo gần bằng điện áp của diode, nghĩa là bán dẫn vẫn hoạt động bình thường. Nếu điện áp thấp hơn nhiều so với mức điện áp cố định. Bán dẫn zener có thể bị hở hoặc ngắn mạch. Bạn cần kiểm tra diode và thay thế linh kiện mới. 

Để thực hiện cách đo diode zener bằng đồng hồ VOM, bạn nên dùng những sản phẩm chính hãng, chất lượng, cho phép đo chính xác. Bạn có thể tham khảo những mẫu đồng hồ vạn năng như: Kyoritsu 1009, Kyoritsu 1021R, Kyoritsu 1011,... Đây đều là những thiết bị đo và kiểm tra điện chuyên dụng, phù hợp để kiểm tra diode zener sống hay chết. 

Bài viết trên đã giải thích cho bạn biết diode zener là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của diode zener. Đồng thời hướng dẫn bạn cách kiểm tra diode zener bằng đồng hồ vạn năng. Hy vọng những thông tin này hữu ích với bạn.

Nếu bạn có nhu cầu sử dụng các thiết bị đo điện chính hãng, vui lòng liên hệ Hotline: Hà Nội: 0902 148 147 - TP.HCM: 0979 244 335 để được tư vấn. Hoặc truy cập vào website kyoritsuvietnam.net để tham khảo và đặt hàng trực tuyến nhé!