Hvernig á að nota margmæli til að prófa díóða í orkukerfi?

一, Kjarnaregla díóðaprófunar: að skilja eiginleika PN-mótamótanna
Kjarni díóða er PN mótum og helstu eiginleikar hennar eru:

Einátta leiðni: framleiðni (lítil viðnám), öfug stöðvun (há viðnám).
Framspennufall (Vf): Dæmigert gildi fyrir sílikon díóða er 0,6-0,7V og fyrir Schottky díóða er það 0,2-0,4V.
Reverse breakdown voltage (Vbr): Eftir að hafa farið yfir þröskuldinn er díóðan varanlega skemmd.
Kjarnarökfræði margmælis til að prófa díóða er að beita litlum straumi (áfram) eða spennu (afturábak), mæla viðnám þess eða spennufall og ákvarða hvort PN tengið sé ósnortið.

2, Undirbúningur fyrir prófun: verkfæraval og umhverfiskröfur
1. Val á margmæli
Stafrænn fjölmælir (DMM): Mælt er með því að nota gerðir sem styðja díóðaprófunarhaminn, eins og Fluke 87V, UT61E, osfrv. Prófspennan er venjulega 2,8V (áfram) og -3V (aftur), með straum um 1mA, sem mun ekki skemma díóðuna.
Analog multimeter: Nauðsynlegt er að velja viðnámssviðið handvirkt (eins og x 1k Ω sviðið), en það skal tekið fram að prófspennan getur farið yfir díóðuþröskuldinn, sem veldur hættu á röngum mati.
2. Prófunarumhverfiskröfur
Hitastýring: Díóðabreytur eru verulega breytilegar eftir hitastigi (svo sem að Vf lækkar um það bil 2mV fyrir hverja 10 gráðu hækkun), og mælt er með því að prófa í umhverfi sem er 25 gráður.
Slökkt skal á: Aflgjafa orkukerfisins verður að aftengja til að forðast hættu á háspennu raflosti eða skammhlaupi.
Ráðstafanir gegn truflanir: Notaðu andstæðingur-truflanir armband til að koma í veg fyrir að truflanir komist í gegnum viðkvæmar díóða (eins og MOSFET innbyggðar-díóða).
3, skref fyrir skref prófunarleiðbeiningar: Frá grunni til háþróaður
Skref 1: Bráðabirgðaútlitsskoðun
Sjónræn skoðun: Athugaðu hvort díóðupinnarnir séu oxaðir, hvort umbúðirnar séu sprungnar og hvort lóðmálmarnir séu lausir.
Merkigreining: Staðfestu díóðalíkanið (eins og 1N4007, MBR2045CT) og skautun (skaut „+“, bakskaut „-“).
Skref 2: Margmælisstillingar
Stafrænn margmælir: Snúðu hnappinum í „díóðaprófunarham“ (táknið er þríhyrningur með ör).
Analog margmælir: Veldu "× 1k Ω" viðnámssviðið, tengdu rauða rannsakanda við jákvæðu skautið og svarta nema við neikvæða skautið.
Skref 3: Jákvætt leiðnipróf
Tengdu nemana: Tengdu rauða nemana við rafskaut díóðunnar og svarta nemana við bakskautið.
Les gildi:
Stafrænn margmælir: sýnir framspennufall (Vf), kísildíóða ætti að vera 0,5-0,7V, Schottky-díóða ætti að vera 0,2-0,4V.
Analog multimeter: Ef bendillinn víkur að lágu viðnámsgildi (svo sem nokkur hundruð ohm) getur verið opið hringrás ef bendillinn hreyfist ekki.
Dómsviðmið:
Venjulegt: Vf er innan forskriftasviðsins og sýnir „OL“ (ofhleðsla) meðan á öfugprófun stendur.
Exception: Vf=0V (short circuit) or Vf>1V (opin hringrás eða skerðing á frammistöðu).
Skref 4: Snúið niðurskurðarpróf
Reverse sonde: Tengdu rauða nemann við bakskautið og svarta nemann við rafskautið.
Les gildi:
Digital multimeter: displays "OL" or high resistance value (usually>1M Ω).
Analog multimeter: Bendinn hreyfist varla (mjög viðnám).
Dómsviðmið:
Eðlilegt: Andstæða viðnám er mjög mikil og það er enginn verulegur lekastraumur.
Undantekning: Andstæða spennufall<0.3V or resistance<100k Ω (large leakage current, possible breakdown).
Skref 5: Dynamic færibreytuprófun (valfrjálst)
Fyrir mikilvæg forrit eins og há-afldíóða þarf frekari prófun:

Áfram endurheimtartími (trr): Notaðu sveiflusjá til að fylgjast með umbreytingartíma díóðunnar frá öfugri skerðingu til framleiðni, trr ætti að vera minna en 100ns (hraðbata díóða).
Reverse recovery charge (Qrr): Reiknað með því að samþætta öfuga straumferilinn, því minni sem Qrr er, því lægra er skiptapið.
4, Dæmigert notkunarsvið og bilanagreining í orkukerfum
Atburðarás 1: PV eining framhjá díóða próf
Birtingarmynd vandamála: Heitir blettir íhlutir og minnkað framleiðsla.
Prófunarskref:
Aftengdu íhlutinn frá tengiboxinu.
Test the forward voltage drop of the bypass diode. If Vf>0.7V (silicon tube) or>0,45V (Schottky rör), það þarf að skipta um það.
Öfug próf ætti að sýna „OL“. Ef lekastraumurinn er meiri en 10 μA getur það valdið hitauppstreymi.
Tilfelli: Í 5MW ljósaaflstöð urðu 12% framhjáveitna díóða fyrir yfir 5% nýtni íhlutataps vegna hækkunar á Vf, sem var endurheimt eftir að hafa verið skipt út.
Sviðsmynd 2: Prófun á MOSFET innbyggðum-díóðum í orkugeymslukerfum
Einkenni vandamála: Óeðlileg hleðsla og afhleðsla rafhlöðunnar, BMS tilkynnir um bilun.
Prófunarskref:
Taktu MOSFET-eininguna í sundur og prófaðu framspennufall líkamsdíóðunnar.
Í samanburði við íhluti úr sömu lotu, ef Vf frávik er meira en 10%, getur verið um galla í ferlinu að ræða.
Tilfelli: Í ákveðnum orkugeymsluskáp leiddi ójafn samhliða straumur af völdum ósamkvæmrar MOSFET díóðu Vf til staðbundinnar ofhitnunar.
Atburðarás 3: Prófun á afriðardíóðum í hleðslueiningum rafbíla
Einkenni vandamála: Minnkuð hleðsluvirkni og díóðabrennsla.
Prófunarskref:
Notaðu hitamyndatæki til að finna há-hitadíóðuna.
Test the Vf and reverse resistance of the high-temperature diode. If Vf>0,8V eða öfugt viðnám<500k Ω, replace it immediately.
Tilfelli: Hleðslustöð þjáðist af einingabrennslu vegna mikils öfugs lekastraums afriðlardíóða, sem leiddi til þess að viðhaldskostnaður fór yfir 20.000 júan.
5, Algeng vandamál og lausnir
Vandamál 1: Óstöðug prófgildi
Ástæða: Léleg snerting skynjarans og hitaáhrif díóðunnar.
Lausn: Hreinsaðu rannsakana og pinnana til að klára prófið fljótt (forðastu langvarandi orku við upphitun).
Vandamál 2: Rangt mat á hliðstæðum fjölmæli
Ástæða: Prófspennan á x 1k Ω bilinu getur farið yfir díóðuþröskuldinn.
Lausn: Notaðu stafrænan margmæli eða tengdu 1k Ω viðnám í röð til að takmarka strauminn.
Spurning 3: Dreifing díóða breytur
Ástæða: Það er ± 5% frávik í Vf á milli mismunandi lota af íhlutum.
Lausn: Stofnaðu viðmiðunarsafn fyrir færibreytur og berðu saman prófunarniðurstöður íhluta úr sömu lotu.
6, Háþróuð tækni: Sameina önnur tæki til að bæta skilvirkni greiningar
Aðstoð við hitamyndatöku: Finndu fljótt bilaðar díóða með hitadreifingu (óeðlilegt hitastig díóða er 10-20 gráður hærra en venjulega).
LCR prófari: mælir rýmd díóðamóta (Cj). Ef Cj víkur verulega frá forskriftargildinu (eins og að hækka úr 100pF í 500pF) getur verið hætta á bilun.
Ferill rekja spor einhvers: Teiknaðu I-V einkennisferla til að ákvarða nákvæmlega mjúkt sundurliðun díóða eða færibreytu.
7, Öryggisreglur og rekstrarbann
Bönnuð prófun í beinni: Háspenna orkukerfisins getur náð 1000V eða hærra og virk notkun getur valdið ljósboga eða raflosti.
Forðastu öfuga háspennu: Andstæða spenna margmælis díóða prófunarsviðsins er aðeins 3V, en ef háspennusviðið (eins og 20V) er ranglega notað getur díóðan bilað.
Kröfur gegn truflanir: Þegar meðhöndlað er viðkvæmar díóða (eins og SiC MOSFET innbyggða-díóða) verða þær að vera notaðar á andstæðingur-truflanir vinnubekk.