Diodos comuns, de silício ou germânio, estão prsesentes na maioria dos equipamentos eletrônicos. Um dos problemas que muitos leitores têm é como testar um diodo. Neste artigo mostramos diversos procedimentos simples e alguns complexos, que permite determinar o estado de um diodo e até fazer sua identificação. Este artigo é baseado no livro “Como Testar Componentes” do mesmo autor, em que testes de todos os componentes comuns são analisados.
O componente semicondutor mais simples é o diodo. Formado por uma única junção entre materiais PN, ele conduz a corrente num único sentido.
Na figura 1 temos os símbolos e aspectos dos principais diodos utilizados nas aplicações eletrônicas.
Os diodos comuns podem ser de uso geral de silício ou germânio ou ainda retificadores de silício.
O que testar
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.
Instrumentos Usados
Provador de continuidade
Multímetro
Transformador e osciloscópio
Provadores específicos
No caso dos provadores específicos, descreveremos circuitos simples que podem ser usados para a 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, pode ser testado com os procedimentos descritos a seguir.
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. Nunca faça os testes com o diodo num circuito energizado.
c) Meça a resistência ou continuidade nos dois sentidos (faça uma medida e depoiis outra invertendo as pontas de prova).
A figura 2 mostra como realizar essa prova usando um multímetro. comum ou digital.
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 ohms e 2 000 ohms 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 ohms. Um diodo com resistência, na prova inversa, entre 10 000 ohms e 100 000 ohms 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
Existem diversos outros testes que podem ser realizados num diodo comum para se determinar seu estado. Vejamops alguns deles.
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 3 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 gigas, 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 4 temos um circuito provador de diodos que faz uso de duas lâmpadas incandescentes comum de 6 V x 50 mA. Existem outros circuitos no site.
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 ue suportem correntes maiores do que 50 mA podem ser testados com este circuito.
Para usar esse provador, basta ligar os diodos 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.
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 5 temos o arranjo para a realização desse teste que, inclusive permite saber se um diodo é de germânio, silício ou ainda um diodo zener.
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.
Procedimento:
a) Ajuste o osciloscópio para operar com sincronismo externo (H) ou eixo X (EXT) 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 6.
c) A imagem para um diodo bom é mostrada na mesma figura.
A figura 6 mostra os diversos tipos de imagem que podem ser obtidas em função do tipo e condição do diodo em teste.
(figura 6)
(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.
Prova de Pontes Retificadoras
As pontes retificadoras são conjuntos de diodos, normalmente de 4, para as versões monofásicas, ligados conforme mostra a figura 7.
Esses conjuntos são usados em fontes de alimentação e tipicamente têm correntes de 0,5 a 20 A nas aplicações mais simples.
Para efeito de teste podemos considerar essas pontes como diodos, fazendo o teste de polarização direta e inversa em terminais combinados. Isso permite também que os terminais da ponte possam ser identificados.
O que testar
O teste mais simples é o de continuidade ou prova das junções, exlatamente como no caso dos diodos. Também é possível testar os diodos de forma independente com o osciloscópio levantando sua característica.
Instrumentos Usados
Multímetro
Provador de continuidade
Transformador e osciloscópio
Circuito de prova
Procedimento
O teste básico é o mesmo de diodos independentes mas feitos de modo a se comprovar o estado de todos os diodos internos.
a) Colocar o multímetro numa escala intermediária de resistências (x10 ou x100 se for analógico e 2 000 ou 20 000 ohms, se for digital). devemos zerá-lo se for analógico. se for usado o provador de continuidade, prepará-lo para uso.
b) Desligar ou retirar a ponte do circuito em que ela se encontra, se esse for o caso.
c) Testar os diodos internos um a um verificando a condução no sentido direto e inverso.
A figura 8 mostra como esse teste deve ser feito.
Evidentemente, esse teste parte do fato de que o leitor conheça os terminais da ponte, ou seja, consiga identificar cada um dos diodos e o modo como eles se encontram ligados.
Interpretação da Prova
Na polarização direta deve ser liga uma baixa resistência ou continuidade e na polarização inversa, deve ser liga uma alta resistência (infinito) ou circuito aberto.
Duas resistências baixas ou continuidade, indicam diodos em curto e duas resistência altas, ou circuito aberto, indicam diodos abertos.
Também devemos considerar o caso de resistências inversas algo baixas, na faixa de 50 000 ohms a 1 M ohms que indicam um diodo da ponte ou a própria ponte com fugas.
Observação
O teste também se aplica a pontes trifásicas, caso em que os seis diodos internos que essas pontes contém devem ser testados separadamente. A identificação dos terminais da ponte é importante para a realização dos testes.
Outros Testes
1. Usando o Provador de Diodos
O provador de diodos que descrevemos para a Prova de Diodos serve perfeitamente para testar os diodos de uma ponte.
Conclusão
Os testes descritos acima para diodos também podem ser extendidos em muitos casos a outros componentes. No livro “Como Testar Componentes” estaremos abordando o teste de dezenas de componentes eletrônicos comuns, de componentes passivos até circuitos integrados.
