Teste e Identificação de Diodos de Silício de Potência (INS570)

Embora os diodos de silício sejam componentes comuns que a maioria dos profissionais sabe como testar, identificar e mesmo usar, nas aplicações industriais que envolvem potências elevadas podemos ter algumas diferenças. Com isso, os diodos que trabalham com correntes intensas, como os das fontes industriais, devem ser testados de forma diferente e até suas aparências não são as mesmas dos diodos comuns empregados nas aplicações eletrônicas de baixas potências. Veja, neste, artigo como trabalhar com esses diodos.

Um diodo conduz quando polarizado no sentido direto, e não conduz quando polarizado no sentido inverso.

Todos sabem disso e usam esse fato para testá-lo quando suspeitam de que algo vai mal no seu circuito.

No entanto, os diodos de alta potência para aplicações industriais, devido às suas dimensões, não devem ser tratados da mesma forma que os diodos comuns de baixas potências quando os testamos, ou ainda quando

vamos identificar seus terminais.

Normalmente, nas aplicações industriais os diodos são utilizados em pontes, e um ponto importante dos testes é saber se todos estão conduzindo e se a corrente entre eles está distribuída de maneira uniforme.

A figura 1 mostra uma aplicação típica.

 

   Figura 1 – Diodos num retificador trifásico
Figura 1 – Diodos num retificador trifásico

 

 

Na prática, para os testes dos diodos neste tipo de circuito são usados amperímetros tipo alicate.

A corrente lida em termos AC deve ser multiplicada por 1,37 para se obter a amperagem DC.

Como um dos problemas que acontece com os diodos é abrir, este teste revela logo se um deles não está conduzindo a corrente.

No caso dos diodos em curto, o fato de drenarem uma corrente elevada faz com que o fusível ou outro sistema de proteção entre em ação cortando a alimentação.

É importante observar que tanto diodos em curto como abertos podem danificar o transformador que alimenta o circuito.

 

Testando

Para testar os diodos de um sistema estando em funcionamento, ajuste-o para que ele opere com 50% ou menos de sua corrente de saída.

Não o alimente com a potência total, pois isso pode fazer com que mais diodos sejam danificados.

Comece o teste sempre com o amperímetro na escala mais alta, passando-o posteriormente para as escalas menores onde a leitura possa ser feita de forma mais confortável.

Teste um diodo de cada vez.

Não é preciso colocar as garras do amperímetro envolvendo o diodo propriamente dito.

As garras podem envolver qualquer parte do cabo que conecta o diodo, conforme ilustra a figura 2.

 

   Figura 2 – Testando com o amperímetro-alicate
Figura 2 – Testando com o amperímetro-alicate

 

 

Se um fusível em série com o diodo ou diodos em teste estiver queimado, é uma razão para se suspeitar que a causa da sua queima seja o próprio diodo.

Assim, antes de colocar um fusível novo no suporte é preciso testar os diodos individualmente.

O teste de continuidade do diodo pode ser feito com um multímetro comum ou mesmo com um "teste de continuidade" usando duas pilhas e uma lâmpada de lanterna, observe a figura 3.

 

 

Figura 3 – Teste do diodo
Figura 3 – Teste do diodo

 

 

O teste deve mostrar que o diodo conduz em um sentido e não no outro.

Resultados diferentes indicarão que o diodo está aberto (não conduz em nenhum sentido) ou em curto (conduz em ambos os sentidos).

Para os diodos em bom estado a resistência lida deve estar entre O e 100 ohms no sentido direto.

Para as resistências inversas o valor deve estar entre 100 k a 500 k ohms, tipicamente.

A relação entre a resistência em condução e não condução deve ser normalmente maior do que 1:100.

 

Identificação

Conforme podemos ver pela figura 4, um mesmo invólucro de um diodo de potência pode ser usado com polaridades diferentes.

 

    Figura 4 – Diodos com polaridades diferentes
Figura 4 – Diodos com polaridades diferentes

 

 

O motivo é que dependendo do sentido de condução da corrente, será conveniente ter o lado da carga conectado ao dissipador, daí as duas formas de se montar o diodo.

De qualquer forma, como mostra na mesma figura, o símbolo gravado no corpo do componente ajuda saber qual é o seu ânodo e qual é o seu cátodo.

No entanto, se a marca estiver apagada ou não existir, a identificação poderá ser feita com o multímetro ou usando-se o provador de continuidade.

Na figura 5 mostramos como fazer isso.

 

   Figura 5 - Teste com o multímetro
Figura 5 - Teste com o multímetro

 

 

Obs.: na nossa série de livros “Como Testar Componentes” o leitor terá mais informações sobre o teste de diodos

 

Se tiver dúvidas se o seu multímetro tem o positivo da bateria interna na ponta vermelha (alguns têm o negativo na ponta vermelha), tome como referência um diodo comum como o 1N4004.

 

Substituindo Diodos

Não é necessário colocar exatamente o mesmo tipo de diodo em caso de queima, principalmente se houver dificuldades de obtenção. Pode-se usar um que tenha características próximas.

Para isso, devem ser levados em conta três pontos:

 

a) Tamanho físico

O tamanho do diodo nos permite ter uma ideia da capacidade de sua corrente, caso ela não seja conhecida.

Evidentemente, deve-se também levar em conta o espaço disponível para sua instalação.

 

b) Corrente

O diodo substituto deve ter uma capacidade de corrente igual ou maior que o original.

 

c) Tensão ou PRV (Tensão Inversa de Pico)

Deve ser maior ou igual ao tipo original. Lembramos que se trata da maior tensão que aparece no componente, quando ele está polarizado no sentido inverso.

 

O uso de um diodo de tensão maior pode até ser interessante se suspeitarmos que a queima se deva a problemas de sobretensão.

 

Conclusão

Os diodos são componentes importantes nos sistemas industriais.

Fontes chaveadas, inversores de frequências, controles de potência e muitos outros equipamentos que precisem de retificação usam diodos.

Saber como identificá-los, usá-los e testá-los é fundamental para todo profissional.

O que vimos neste artigo pode parecer óbvio para muitos, principalmente os mais experientes, mas estes devem levar em conta que nos dias atuais em que existe uma mescla de profissionais formados em Mecânica e outras áreas, que precisam manusear componentes eletrônicos e não tiveram formação para isso, os conhecimentos que passamos são muito importantes.

 

 


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