Ich weiß, dass eine Diode einen Kurzschluss verursachen und ausfallen kann. Ist es möglich, dass eine Diode in der offenen Position ausfällt, und was würde dies verursachen?
Fädeln zu einem ähnlichen Thema. Und hier argumentiert jemand, dass der vorherrschende Fehlermodus kurz ist.
Nick Alexeev
Antworten:
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Eine Diode ausfällt geschlossene durch Überspannung. Dies wird als Punch-Through bezeichnet . Dies ist das Prinzip, das bei ESD-Dioden angewendet wird. Wenn sie mit der Spannung nicht umgehen können, fällt die PN-Verbindung aus und es liegt ein Kurzschluss nach Masse vor, wodurch alle nachfolgenden Schaltkreise geschützt werden. Auf dem Bild sehen Sie einen kleinen schwarzen Punkt, wo die Spannung durch die Kreuzung ging. z.B:
* Zweites Bild hinzugefügt, das dies besser auf einem BJT zeigt.
Das Öffnen einer Diode ist normalerweise auf Überstrom zurückzuführen. Dies wird als Metallisierungs-Burnout bezeichnet und kann beispielsweise durch EOS (Electrical Over Stress) verursacht werden. Bild unten gezeigt. Überstrom führt zu übermäßiger Erwärmung und verbrennt das Metall förmlich. Wie oben erwähnt, ist dies an LEDs leicht zu demonstrieren, da deren Strombelastbarkeit viel geringer ist als bei Gleichrichtern.
+1 Ich kann nicht viel aus dem ersten Bild machen, aber das zweite sieht in der Tat "offen" aus;)
Rev1.0
Es wurde ein besseres Bild desselben Problems hinzugefügt, jedoch auf einem BJT, nicht auf einer Diode.
EasyOhm
Also ist die Verbindungsstelle schon dauerhaft beschädigt, wo die schwarzen Punkte sind? Es sieht intakt aus.
Rev1.0
Wo sich die schwarzen Punkte befinden, sind Gate und Drain kurzgeschlossen - während der Rest intakt aussieht, fließt stattdessen Strom durch den Kurzschluss.
EasyOhm
1
@ arudino.tyro Das würde wahrscheinlich ein offenes wegen Burnout verursachen.
EasyOhm
5
Dioden fallen die ganze Zeit aus. Sicher, sie sind von der lichtemittierenden Sorte, aber sie sind immer noch Dioden.
Warum scheitern sie offen? Thermal Runaway, verursacht durch eine erhöhte Spannung, die den Strom durch den LED-Übergang erhöht, bewirkt, dass Hitze den Diodenübergang buchstäblich brät. Es geht dann blöd weiter, keine Kreuzung mehr. Es kann physikalisch keine Elektronen mehr leiten.
Dies ist getrennt von den LED-Bonddrähten, die schmelzen oder brechen.
Eine Diode fällt normalerweise aus, wenn einer der Bonddrähte von den Zuleitungen zum eigentlichen Halbleiter wie eine Sicherung ausfällt.
Um die Behauptung zu überprüfen, die in einer kürzlichen Antwort auf eine andere Frage gemacht wurde, habe ich einen Hochspannungsimpuls ohne Strombegrenzung unter Verwendung einer Kondensatorbank zuerst an ein paar No-Name-LEDs angelegt, einmal vorwärts und einmal rückwärts vorgespannt, und später tat ich das Gleiches gilt für ein paar 1n4148-Dioden.
Alle Dioden sind ausgefallen. Die LEDs waren spektakulärer, wobei die Gehäuse aufplatzten, aber die 1n4148-Dioden versagten mit demselben Endergebnis.
Ich würde argumentieren, dass sich ein Bonddrahtfehler von einem Diodenfehler unterscheidet, und dass ein Abbruch der Leitung nicht bedeutet, dass der IC nicht mehr funktioniert. In der Praxis ist das ein trivialer Unterschied, aber ein Unterschied, den ein Herstellertest bewirken würde.
Passant
@ Passerby Einverstanden. Der Endnutzer könnte sich nicht weniger kümmern - es schlägt sicher das typischere "Es ist kaputt" :-D
Anindo Ghosh
Wenn Sie sich noch an dieses Experiment erinnern können, gab es sichtbare Schäden am 1n4148? Ich kann sicher selbst welche verbrennen, aber vielleicht kannst du mir die Mühe ersparen.
Fizz
@respawnedFluff Keine sichtbaren Schäden am 4148, aber sichtbare Risse an den LEDs.
Anindo Ghosh
2
Mit "offen scheitern" meine ich, scheitern Sie so, dass es nicht in beide Richtungen geht. Es ist möglich, dass eine Diode ausfällt. Ich habe eine Diode mit zu hoher Spannung beaufschlagt und hatte einen Ausfall.
Vielen Dank, da ich diesen Zustand auch gesehen habe. Ich habe jemanden, der behauptet, dass eine Diode in der offenen Position nicht ausfallen kann. Ich habe versucht, die Informationen zu erhalten, um zu erklären, warum dies zu einem offenen Fehler führen würde. Vielen Dank für die info
Daryl Becker
Ich habe in 15 Jahren allgemeiner Fehlersuche nur einen Ausfall von Dioden gesehen. Es scheint dort zu sein, wo eine große Energiemenge angewendet wird, wodurch die Diode platzt. Wobei ein Diodenkurzschluss aus geringen Energiemengen aber bei hoher Spannung zu bestehen scheint.
Löffel
1
Soweit ich weiß, ist die einzige Möglichkeit, dass eine Diode ausfällt, wenn sie destruktiv ausfällt, dh:
Leitungen oder Bonddrähte werden zerstört (dies passiert sehr oft bei LEDs, die vergleichsweise lange und dünne Bonddrähte von der Leitung zum Silizium / Saphir haben)
Für Schottky-Dioden: Die Metallisierungs-Silizium-Grenzfläche wird über den Temperaturbereich hinaus erwärmt, in dem sie thermisch übereinstimmen, und Wärmebelastung löst sie ab
Für Situationen mit niedriger und mittlerer Energie ist der dominierende Fehlermodus von Dioden, geschlossen zu versagen. Ein offener Fehler ist normalerweise ein nachfolgendes Ereignis, kein separater Fehlermodus.
Sicher. Vor kurzem habe ich einen IN749A-Zener aus einem Tektronix T922-Oszilloskop gezogen. Es wurde gesagt, dass es ein fehleranfälliger Teil in diesem Bereich ist, und es wirkte sich auf die Auslösung aus. Ich habe an der Diode gezogen und mit einem DMM daran gearbeitet, und tatsächlich hat sie viele Megaohm in beide Richtungen gelesen. In der Schaltung liegt es in Reihe mit einem 620-Ohm-Widerstand zwischen der -8-VDC-Versorgung und Masse, und der Knoten zwischen den beiden wird anscheinend als 4,3-V-Referenz verwendet, so dass die Diode in ihrem gesamten Zener-Spannungsabfall in Sperrrichtung vorgespannt ist Zeit. Ich denke, dieser arme IN749A konnte nur so lange leben (das Zielfernrohr wurde 1977 gebaut)
Ich repariere und entwerfe Vintage-Elektronik und jeder Fehlermodus wird seltsam. Ich habe gerade 2 1n4002-Dioden aus einem bipolaren Netzteil eines Maestro ps1a-Phasers aus den 1970er Jahren herausgezogen, der für eine Weile langsam zu kochen schien. Die positive 12-V-Versorgung würde nur 0,7 V unter Last des Operationsverstärkers und des Transistorschaltkreises anzeigen (was wahrscheinlich einen noch zu findenden Fehler aufweist), aber wenn sie isoliert war, funktionierte sie ordnungsgemäß + 12 V und wurde ordnungsgemäß getestet, mit Ausnahme einer variierenden Durchlassabfallspannung. .5 bis .6v auf meinem DMM. Nachdem ich sie herausgezogen und neue erfolgreich getestet hatte, testete ich den Vorwärtswiderstand bei 100.000. Hoffe das hilft.
Willkommen bei EE.SE. Was meinen Sie mit "Durchlasswiderstand" einer Diode?
Transistor
Mit einem DMM im Widerstandstestmodus kann die Durchlassleitfähigkeitsschwelle der Diode in einem Widerstandsformat gemessen werden. Leider halte ich es aufgrund der geringen Ströme und Spannungen des DMM für eine unzuverlässige Methode, aber immer noch für interessant und nützlich, um fehlerhafte Komponenten zu diagnostizieren, die nicht wie andere funktionieren. Ich hatte gehofft, den zusätzlichen Widerstand einer ausgefallenen Diode direkt messen zu können, aber interessanterweise waren die Durchlassspannungsschwellenmessungen der ausgefallenen Dioden geringer als die der Arbeitsdioden. Dies lässt mich glauben, dass die ausgefallene Diode jetzt wie eine Tunneldiode arbeitet.
Forrest Frazier
Arbeitsdioden registrieren einen Vorwärtsleitwert von 800 kOhm und einen unendlichen Ohm-Wert rückwärts. Eine Germaniumdiode registriert 1k Ohm Vorwärts- und 300k Rückwärtswiderstand. Eine 13-V-Zenerdiode zeigt unendlich Ohm auf der 13-V-Seite und 8-M-Ohm auf der 6-V-Seite.
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Eine Diode ausfällt geschlossene durch Überspannung. Dies wird als Punch-Through bezeichnet . Dies ist das Prinzip, das bei ESD-Dioden angewendet wird. Wenn sie mit der Spannung nicht umgehen können, fällt die PN-Verbindung aus und es liegt ein Kurzschluss nach Masse vor, wodurch alle nachfolgenden Schaltkreise geschützt werden. Auf dem Bild sehen Sie einen kleinen schwarzen Punkt, wo die Spannung durch die Kreuzung ging. z.B:
* Zweites Bild hinzugefügt, das dies besser auf einem BJT zeigt.
Das Öffnen einer Diode ist normalerweise auf Überstrom zurückzuführen. Dies wird als Metallisierungs-Burnout bezeichnet und kann beispielsweise durch EOS (Electrical Over Stress) verursacht werden. Bild unten gezeigt. Überstrom führt zu übermäßiger Erwärmung und verbrennt das Metall förmlich. Wie oben erwähnt, ist dies an LEDs leicht zu demonstrieren, da deren Strombelastbarkeit viel geringer ist als bei Gleichrichtern.
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Dioden fallen die ganze Zeit aus. Sicher, sie sind von der lichtemittierenden Sorte, aber sie sind immer noch Dioden.
Warum scheitern sie offen? Thermal Runaway, verursacht durch eine erhöhte Spannung, die den Strom durch den LED-Übergang erhöht, bewirkt, dass Hitze den Diodenübergang buchstäblich brät. Es geht dann blöd weiter, keine Kreuzung mehr. Es kann physikalisch keine Elektronen mehr leiten.
Dies ist getrennt von den LED-Bonddrähten, die schmelzen oder brechen.
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Eine Diode fällt normalerweise aus, wenn einer der Bonddrähte von den Zuleitungen zum eigentlichen Halbleiter wie eine Sicherung ausfällt.
Um die Behauptung zu überprüfen, die in einer kürzlichen Antwort auf eine andere Frage gemacht wurde, habe ich einen Hochspannungsimpuls ohne Strombegrenzung unter Verwendung einer Kondensatorbank zuerst an ein paar No-Name-LEDs angelegt, einmal vorwärts und einmal rückwärts vorgespannt, und später tat ich das Gleiches gilt für ein paar 1n4148-Dioden.
Alle Dioden sind ausgefallen. Die LEDs waren spektakulärer, wobei die Gehäuse aufplatzten, aber die 1n4148-Dioden versagten mit demselben Endergebnis.
Also ja, eine Diode kann offen ausfallen.
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Mit "offen scheitern" meine ich, scheitern Sie so, dass es nicht in beide Richtungen geht. Es ist möglich, dass eine Diode ausfällt. Ich habe eine Diode mit zu hoher Spannung beaufschlagt und hatte einen Ausfall.
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Soweit ich weiß, ist die einzige Möglichkeit, dass eine Diode ausfällt, wenn sie destruktiv ausfällt, dh:
Für Situationen mit niedriger und mittlerer Energie ist der dominierende Fehlermodus von Dioden, geschlossen zu versagen. Ein offener Fehler ist normalerweise ein nachfolgendes Ereignis, kein separater Fehlermodus.
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Sicher. Vor kurzem habe ich einen IN749A-Zener aus einem Tektronix T922-Oszilloskop gezogen. Es wurde gesagt, dass es ein fehleranfälliger Teil in diesem Bereich ist, und es wirkte sich auf die Auslösung aus. Ich habe an der Diode gezogen und mit einem DMM daran gearbeitet, und tatsächlich hat sie viele Megaohm in beide Richtungen gelesen. In der Schaltung liegt es in Reihe mit einem 620-Ohm-Widerstand zwischen der -8-VDC-Versorgung und Masse, und der Knoten zwischen den beiden wird anscheinend als 4,3-V-Referenz verwendet, so dass die Diode in ihrem gesamten Zener-Spannungsabfall in Sperrrichtung vorgespannt ist Zeit. Ich denke, dieser arme IN749A konnte nur so lange leben (das Zielfernrohr wurde 1977 gebaut)
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Ich repariere und entwerfe Vintage-Elektronik und jeder Fehlermodus wird seltsam. Ich habe gerade 2 1n4002-Dioden aus einem bipolaren Netzteil eines Maestro ps1a-Phasers aus den 1970er Jahren herausgezogen, der für eine Weile langsam zu kochen schien. Die positive 12-V-Versorgung würde nur 0,7 V unter Last des Operationsverstärkers und des Transistorschaltkreises anzeigen (was wahrscheinlich einen noch zu findenden Fehler aufweist), aber wenn sie isoliert war, funktionierte sie ordnungsgemäß + 12 V und wurde ordnungsgemäß getestet, mit Ausnahme einer variierenden Durchlassabfallspannung. .5 bis .6v auf meinem DMM. Nachdem ich sie herausgezogen und neue erfolgreich getestet hatte, testete ich den Vorwärtswiderstand bei 100.000. Hoffe das hilft.
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