다이오드 테스트 완벽 가이드: 디지털/아날로그 멀티미터 4가지 검증 방법

아날로그 및 디지털 멀티미터로 다이오드 테스트하기

전자 장치 및 부품 트러블슈팅

전자 및 전기 공학에서 트러블슈팅은 중요한 부분이며, 회로를 설계하고 트러블슈팅하기 위해서는 부품에 대한 기본 기술과 지식을 알아야 합니다.

조립 및 회로 배치 전에 부품을 테스트하는 것이 좋습니다. 때로는 예기치 않은 결과가 발생하며, 부품과 장치가 제대로 작동하는지 아니면 새 것으로 교체해야 하는지 확인하기 위해 몇 가지 테스트를 수행해야 합니다. 이를 위해 디지털 및 아날로그 멀티미터 튜토리얼을 시작했으며, 다양한 전기 및 전자 부품 테스트 방법을 논의할 것입니다. 오늘은 DMM과 AMM을 사용하여 다이오드를 테스트하는 4가지 방법에 대해 논의하겠습니다.

• 관련 튜토리얼: 멀티미터(DMM + AMM)로 트랜지스터 확인하는 방법

다이오드 테스트 방법

다이오드는 단순 PN 접합과 양단자 소자로 한 방향(순방향 바이어스)으로만 전류가 흐르도록 허용합니다. 정류기, LED 조명 관련 회로, 전압 배가 회로, 태양광 패널, 논리 게이트 등 다양한 전자 설계 및 시스템에서 가장 많이 사용되는 부품입니다.

다이오드의 캐소드 단자가 중성(음극)에, 애노드 단자가 양극에 연결되면 순방향 바이어스 상태라고 하며, 전류가 흐르기 시작하는 닫힌 스위치처럼 작동합니다. 캐소드가 양극, 애노드가 중성에 연결되면 역방향 바이어스라고 하며, 다이오드는 전류를 흐르지 않게 하는 열린 스위치처럼 작동합니다(제너 다이오드의 경우는 반대).

다이오드를 테스트하기 전에 애노드(+)와 캐소드(-) 같은 다이오드 단자를 알아야 합니다. 대부분의 경우 일반 PN 접합 다이오드에는 흰색 밴드 색상 코팅이 있어 캐소드 단자를 표시하며 나머지는 애노드입니다. 다른 경우 다른 색상이 사용되며 색상 코팅된 쪽이 캐소드입니다. 아래 그림과 같습니다. 아래 튜토리얼은 일반 PN 다이오드, LED, 제너 다이오드를 다양한 방법으로 테스트하는 방법을 보여줍니다.

다이오드는 디지털 또는 아날로그 멀티미터를 사용하여 4가지 방법으로 확인하고 테스트할 수 있습니다.

• 관련 튜토리얼: DMM & AMM으로 커패시터 테스트하기 - 6가지 방법.

디지털 멀티미터로 다이오드 테스트하기

DMM으로 다이오드 테스트(다이오드 테스트 모드 + 저항 모드)

순방향 바이어스 시 다이오드 양단의 전압 강하를 측정하는 "다이오드 테스트" 모드로 테스트하는 것이 가장 좋은 방법입니다. 순방향 바이어스에서 다이오드는 닫힌 스위치처럼 작동하여 도체처럼 전류를 흐르게 합니다. 역방향 바이어스에서 다이오드는 열린 스위치처럼 작동하여 저항처럼 전류 흐름을 허용하지 않습니다.

순방향 바이어스: 양극(빨간색) 테스트 리드를 애노드(+), 음극(검은색) 테스트 리드를 캐소드(-)에 연결합니다. 순방향 바이어스에서 다이오드는 닫힌 스위치처럼 작동하여 도체처럼 전류를 통과시킵니다.

역방향 바이어스: 위와 반대로 즉, 빨간색 테스트 리드를 캐소드(-), 검은색 테스트 리드를 애노드(+)에 연결합니다. 역방향 바이어스에서 다이오드는 열린 스위치처럼 작동하여 저항처럼 전류를 통과시키지 않습니다.

단계:

1. 다이오드를 회로에서 분리하시오. 즉, 테스트할 다이오드 양단의 전원 공급을 차단하시오. 회로의 모든 커패시터(커패시터 리드를 쇼트시켜)를 방전시키시오.
2. 멀티미터 회전 스위치를 돌려 "다이오드 테스트" 모드로 설정하시오.
3. 다이오드 리드를 멀티미터 테스트 리드에 연결하고 판독값을 기록하시오.
4. 이제 다이오드 리드를 멀티미터 테스트 리드에 역방향으로 연결(테스트 리드 반전)하고 측정값을 기록하시오.

• 일반 실리콘 다이오드의 경우 첫 시도에서 0.5V~0.8V, 게르마늄 다이오드의 경우 0.2V~0.3V가 표시되면 다이오드 상태가 양호함(순방향 바이어스)을 의미합니다.
• 역방향 바이어스에서 멀티미터에 "OL"이 표시되면 이것도 양호합니다.
• 멀티미터가 양방향(순방향 및 역방향) 모두에서 "OL" 판독값을 표시하면 다이오드가 죽어 열린 스위치처럼 작동하여 전류 흐름을 허용하지 않음을 의미합니다. 쇼트된 다이오드의 경우 다이오드 양단 전압 강하가 0V로 전류가 흐르며 전류의 짧은 경로처럼 작동합니다. 그러면 다이오드를 교체해야 합니다.
• 멀티미터가 양방향에서 약 0.4V를 표시하면 다이오드가 쇼트되어 새 것으로 교체해야 합니다.

관련 튜토리얼: 탄 저항 값 구하는 방법 (세 가지 편리한 방법)

아날로그 멀티미터로 다이오드 테스트하기

멀티미터로 다이오드 테스트(DMM & AMM 저항 모드)

디지털 멀티미터에 "다이오드 테스트"가 없거나 아날로그 멀티미터로 다이오드를 테스트해야 하는 경우, 저항 모드(Ω)를 대안으로 사용하여 다이오드를 테스트할 수 있습니다.

• 관련 글: 전기 배선 설치용 케이블 및 와이어 적정 크기 구하는 방법 (영국식 및 SI 단위 풀이 예제)

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단계:

1. 다이오드를 회로에서 분리하고 전원 공급이 회로에서 차단되었으며 테스트할 다이오드 양단에 전압이 없는지 확인하시오. 또한 회로 내 모든 커패시터의 리드를 쇼트시켜 방전시키시오.
2. 멀티미터 회전 스위치를 돌려 "저항 모드(Ω)"로 설정하시오. 더 좋은 결과를 위해 순방향 바이어스용 1kΩ, 역방향 바이어스용 100kΩ로 Ω 레인지를 설정하시오(아래 그림 참조).
3. 빨간색 테스트 리드를 다이오드 애노드, 검은색 테스트 리드를 캐소드에 연결(순방향 바이어스)하시오(그림 참조). 측정값과 판독값을 기록하시오.
4. 이제 테스트 리드를 반전시키시오. 즉, 빨간색 테스트 리드를 캐소드, 검은색을 애노드에 연결(역방향 바이어스)하고 멀티미터에 표시된 판독값과 측정값을 기록하시오.

• 멀티미터가 1kΩ ~ 10MΩ(OL 또는 무한대 ∞가 아닌 값)을 표시하면 다이오드 상태가 양호함(순방향 바이어스)을 의미합니다. 대부분 좋은 다이오드의 경우 1kΩ 이하가 최적값입니다.
• 역방향 바이어스에서 멀티미터에 "OL"이 표시되면 다이오드 상태가 양호합니다.
• 멀티미터가 양방향(순방향 및 역방향)에서 동일한 판독값과 측정값을 표시하면 다이오드가 불량하여 교체해야 합니다.
• 멀티미터가 양방향(순방향 및 역방향)에서 동일한 결과, 즉 낮은 저항 또는 높은 저항(OL)을 표시하면 다이오드는 각각 쇼트와 오픈입니다. 즉, 멀티미터가 순방향 및 역방향 모두에서 0Ω 저항을 표시하면 다이오드는 쇼트, 옴미터가 순방향 및 역방향 모두에서 ∞, OL 또는 매우 높은 저항을 표시하면 다이오드는 오픈이며 새 것으로 교체해야 합니다.
• 결과가 정확한지 확인하기 위해, 저항 모드에서 양호한 다이오드의 결과를 테스트하고 비교하는 것이 가장 좋은 관행입니다.

관련 튜토리얼: 테스트 미터로 배터리 테스트하는 방법?

LED(발광 다이오드) 테스트 방법

다이오드를 테스트하기 전에 다이오드 단자 즉 애노드와 캐소드를 식별해야 합니다. LED의 경우 다이오드의 긴 단자가 애노드(+), 짧은 단자가 캐소드(-)입니다. 다른 경우 다이오드의 평평한 단자가 캐소드이고 다른 쪽이 애노드입니다(아래 그림 참조).

관련 글: 배터리 충전 시간 및 충전 전류 계산 방법 - 예제

디지털 또는 아날로그 멀티미터로 LED를 테스트하려면 아래 지침을 따르십시오.

• 이미 회로에 연결된 경우 LED를 회로와 전원에서 분리하시오.
• LED 단자 즉 애노드와 캐소드를 찾으시오(위 그림 참조)
• 디지털 멀티미터의 경우 "다이오드 테스트" 모드로, 아날로그 멀티미터의 경우 저항 또는 연속성 모드로 설정하시오(멀티미터 회전 스위치를 돌려).
• 멀티미터 테스트 리드로 LED를 순방향 바이어스 연결하시오. 즉, 캐소드를 검은색(-), 애노드를 빨간색(+) 테스트 리드에 연결하시오.
• LED가 빛나면 양호하게 작동함을 의미하며, 그렇지 않으면 LED가 불량하여 교체해야 합니다.
• 역방향 바이어스(LED 애노드를 검은색(-), 캐소드를 빨간색(+) 테스트 리드)에서 작동하지 않으며 멀티미터도 판독값을 표시하지 않습니다. LED가 전류를 흐르지 않게 하여 다이오드처럼 열린 스위치로 작동하기 때문입니다.

관련 글: 인쇄 회로 기판(PCB) 결함 테스트 및 수리 방법?

제너 다이오드 테스트 방법

제너 다이오드는 일반 다이오드와 다릅니다. 단순 PN 접합 다이오드는 순방향 바이어스에서 작동하고 역방향 바이어스에서는 작동하지 않습니다. 제너 다이오드의 경우는 역방향으로, 인가된 역방향 전압이 제너 브레이크다운 전압보다 클 때만 역방향 바이어스에서 작동합니다. 따라서 제너 다이오드가 양호한지 불량한지 확인하기 위해 추가 간단 회로가 필요합니다.

• 관련 기사: LED용 저항 값 계산 방법 (다양한 유형의 LED 회로)

디지털 또는 아날로그 멀티미터로 제너 다이오드를 확인하려면 아래 지침을 따르십시오.

• 이미 회로에 연결된 경우 제너 다이오드를 회로와 전원에서 분리하시오.
• 제너 다이오드 단자 즉 애노드와 캐소드를 찾으시오(일반 LED 및 PN 접합 다이오드와 동일, 위 그림 참조)
• 가변 또는 알려진(예: 12V DC) 전원 전압을 100Ω 저항과 직렬로 제너 다이오드에 연결하고, 제너 다이오드를 역방향 바이어스(캐소드를 빨간색(+), 애노드를 검은색(-) 테스트 리드)로 연결하시오(그림 참조).
• 디지털 또는 아날로그 멀티미터 모두 "DC 전압" 테스트 모드로 설정하시오(멀티미터 회전 스위치를 돌려).
• 제너 다이오드에 공급 전압을 점차 증가시키며 화면에 표시된 미터 판독값을 기록하시오. 미터 판독값은 제너 다이오드의 브레이크다운 전압(12V DC 공급 전압의 경우 브레이크다운 전압은 6V)까지 증가해야 합니다. 공급 전압을 낮은 것에서 높은 것으로 단계적으로 증가시킬 때. 이 후 미터는 추가 값을 표시하지 않아야 합니다. 즉, 일정한 값(12V DC 공급 전압의 경우 6V)을 표시해야 합니다. 미터가 특정 값에서 멈추고 공급 전압을 계속 증가시켜도 다른 값을 표시하지 않으면, 다이오드가 파괴될 수 있으므로 공급 전압 증가를 중단해야 합니다.
• 이 경우가 맞으면 제너 다이오드 상태가 양호하고, 그렇지 않으면 제너 다이오드가 불량하여 교체해야 합니다.

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