Nos livros da série "Como testar Componentes", mostrei como testar centenas de tipos diferentes de componentes eletrônicos, utilizando as mais diversas técnicas. Essas técnicas fazem uso desde instrumentos simples como o provador de continuidade e o multímetro até o uso do osciloscópio no levantamento de curvas juntamente com o traçador de curvas.
O que testar num Diodo
Quando polarizados no sentido direto os diodos apresentam uma baixa resistência e quando polarizados no sentido inverso uma alta resistência. Podemos testar um diodo justamente verificando o estado de sua junção, se ela apresenta as propriedades indicadas.
Podemos também levantar sua curva característica para avaliar seu estado usando o osciloscópio e o traçador de curvas.
Como Testar Diodos (INS182)
* Provador de continuidade
* Multímetro
* Traçador de curvas ou transformador e osciloscópio
* Provadores específicos
No caso dos provadores específicos, descreveremos circuitos simples que podem ser usados para a prova de diodos. Muitos multímetros são dotados de recursos específicos para a prova de diodo, ou seja, têm a função prova de diodos.
Que Diodos podem ser Testados
Qualquer diodo de silício ou germânio com correntes de 1 mA a 100 A, e tensões de trabalho de 10 a 1 000 V.
Procedimento
No teste inicial, mostraremos como fazer a prova de estado da junção de um diodo.
a) Coloque o multímetro numa escala intermediária de resistências (x 10 ou x 100) e zere-o. Se estiver usando o provador de continuidade, coloque-o em condições de funcionamento.
b) Retire o diodo do circuito em que se encontra ou levante um dos seus terminais, desligando-o do circuito.
c) Meça a resistência ou continuidade nos dois sentidos (faça uma medida e depoiis outra invertendo as pontas de prova).
A figura 1 mostra como realizar essa prova usando o multímetro.
Interpretação da Prova
Um diodo em bom estado deve apresentar uma baixa resistência num sentido (polarização direta) e uma alta resistência no sentido oposto (polarização inversa), se estiver em bom estado.
Um diodo que apresente baixa resistência nos dois sentidos, se encontra em curto e alta resistência nos dois sentidos, se encontra aberto.
A baixa resistência pode variar entre 10 ? e 2 000 ? conforme o diodo e não representa a resistência que ele vai apresentar quando usado numa aplicação prática, mas sim a resistência vista pelo multímetro em função de sua baixa corrente de teste.
A resistência alta deve ser superior a 1 M ?. Um diodo com resistência, na prova inversa, entre 10 000 ? e 100 000 ? apresenta fugas. Existem aplicações menos críticas, como fontes, em que essa resistência inversa ou fuga é tolerada.
Observação
A resistência medida na condição de polarização direta não representa a resistência que o componente aprsenta quando em funcionamento. Isso ocorre devido à baixa tensão usada na prova e também à baixa corrente do multímetro.
O que podemos dizer é que, dada a menor tensão necessária à polarização direta, os diodos de germânio mostrarão uma resistência mais baixa que os diodos de silício nesta prova.
Outros Testes
1.Teste de diodos
Muitos multímetros digitais e mesmo analógicos possuem uma função de prova específica para diodos semicondutores. Nesta prova é usada uma corrente direta um pouco maior que a usada na simples medida de resistências, de modo a se obter uma melhor condição de condução.
Nesses casos, como o do multímetro mostrado na figura 2 basta usar essa função no teste de diodos.
Procedimento
a) Encaixa-se o diodo nos locais designados ou então seleciona-se a função e liga-se o diodo às pontas de prova.
b) Verifica-se a indicação de estado dada pelo multímetro.
Interpretação da Prova
A indicação é direta. O provador indica se o diodo está bom ou ruim (em curto, com fugas, aberto ou em bom estado).
2. Circuito de Teste
Se o leitor não possuir nem um multímetro e nem um provador de diodos específico, pode montar facilmente um, até mesmo usando uma matriz de contactos.
Na figura 3 temos um circuito provador de diodos que faz uso de duas lâmpadas incandescentes comuns de 6 V x 50 mA.
Veja que a corrente da lâmpada usada indica a menor corrente que o diodo provado pode suportar. Por exemplo, esse circuito não serve para provar um diodo de sinal de 20 mA. Apenas diodos que suportem correntes maiores do que 50 mA podem ser testados com este circuito.
Para usar esse provador, basta ligar o diodo em prova entre as pontas de prova e observar as lâmpadas.
Não será preciso observar sua polaridade e a tensão de trabalho do diodo pode ser qualquer uma acima de 20 V.
Interpretação das Provas
Lâmpadas = Condição do diodo
Uma acesa = diodo bom
Duas acesas = diodo em curto
Nenhuma acesa = diodo aberto
Uma acesa forte e outra muito fraca = diodo com fugas
Observação
Podem ser usadas lâmpadas de 12 V com correntes entre 50 mA e 200 mA, mas neste caso, o leitor deve estar atento que esses valores indicam as condições em que o diodo em teste estará. O diodo deve suportar essa corrente mínima de teste.
3. Prova com o Osciloscópio - Levantamento de Curva Caracteristica
O teste de um diodo, com a observação de sua curva característica pode ser obtido com a ajuda de um transformador (fonte de corrente alternada) e de um osciloscópio.
Na figura 4 temos o arranjo para a realização desse teste, simulado no Multisaim, com as curvas obtidas no osciloscópio virtual para um diodo comum em bom estado. Esse teste permite também saber se um diodo é de germânio, silício ou ainda um diodo zener.
Na simulação o osciloscópio é ligado com o sincronismo externo A/B ou B/A - X/Y ou Y/X com um ganho de 10 V/div nos dois eixos. A curva mostrada e para um diodo ideal.
Nesse circuito pode ser usado qualquer transformador que tenha um primário conforme a rede local e um secundário de 9 a 12 V com uma corrente de pelo menos 200 mA. O diodo deve ter uma dissipação de pelo menos 1 W.
Também pode ser usado o traçador de curvas e o osciloscópio, conforme indicamos no anexo desse livro em que ensinamos a montar e usar esse útil provador.
Procedimento:
a) Ajuste o osciloscópio para operar com sincronismo externo (H) ou eixo X (EXT) - X/Y ou A/B - e um ganho vertical que permita visualizar uma tensão máxima da ordem de 20 V. (10 V/div, por exemplo)
b) Ajuste a imagem para que ela fique como o mostrado na figura 4(b) que corresponde a um diodo em bom estado.
A figura 5 mostra os diversos tipos de imagem que podem ser obtidas em função do tipo e condição do diodo em teste.
(a) Diodo bom
(b) Diodo zener com menos de 12 V (*)
(c) Diodo com fugas
(d) Diodo com resistência direta excessiva (quase aberto)
(e) Diodo em curto
(f) Diodo aberto
(*) Usando um transformador com maior tensão de secundário, podem ser identificados diodos zener de maior tensão e pela quadrícula, pode ser determinada sua tensão zener.
Observações
As provas indicadas também são úteis para se determinar o terminal de anodo e catodo de um diodo quando ele não é conhecido. Como é possívelmedir o ponto de condução no sentido direto, também é possível diferenciar diodos de germânio e de silício.
Lembramos que aplicando o terminal positivo da bateria interna de um provador de continuidade ao multímetro ao anodo (A) de um diodo e o terminal negativo ao catodo (C ou K) a resistência medida deve ser baixa, ou seja, deve haver continuidade.
Conclusão
É fundamental para todo profissional da eletrônica saber como testar um componente.
Se bem que existam técnicas simples que permitam avaliar o estado de determinados componentes, umas são mais confiáveis e mais completas do que outras.
Assim, também é preciso saber interpretar os resultados de um teste de modo a se ter certeza de que o componente analisado está ou não em bom estado ou apresenta pequenas deficiências que podem comprometer o funcionamento de um circuito mais crítico.
O que vimos foi uma amostra do que o leitor poderá encontrar no nosso livro Como Testar Componentes em que componentes mais críticos como FETs, MOSFETs, IGBTs, Circuitos Integrados também são abordados e onde também ensinamos como montar um simples traçador de curvas para operar com o osciloscópio.
