Un diodo non riesce ad aprire la posizione?


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So che un diodo può andare in corto circuito e fallire chiuso. È possibile che un diodo si guasti in posizione aperta e che cosa potrebbe causare questo?


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Se brucia abbastanza a lungo, certo.
Ignacio Vazquez-Abrams,

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Discussione su un argomento simile. E qui qualcuno sostiene che la modalità di fallimento dominante è breve.
Nick Alexeev

Risposte:


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Un diodo non viene chiuso a causa di sovratensione. Questo si chiama punch-through . Questo è il principio utilizzato nei diodi ESD. Se non riescono a gestire la tensione, la giunzione PN si guasta e si mette in corto circuito, proteggendo qualsiasi circuito dopo di loro. Nell'immagine si vede un piccolo punto nero in cui la tensione ha attraversato la giunzione. per esempio:

inserisci qui la descrizione dell'immagine inserisci qui la descrizione dell'immagine

* Aggiunta una seconda immagine che mostra questo meglio su un BJT.

Un diodo in genere non si apre a causa di sovracorrente. Questo si chiama burnout di metallizzazione e può verificarsi da cose come EOS (Electrical Over Stress). Immagine mostrata sotto. La sovracorrente provoca un riscaldamento eccessivo e letteralmente brucia il metallo. Come accennato in precedenza, questo è facile da dimostrare sui LED poiché la loro capacità di trasporto attuale è molto inferiore rispetto aiidoidi raddrizzatori.

inserisci qui la descrizione dell'immagine


+1 Non riesco a fare gran parte della prima immagine, ma la seconda sembra davvero "aperta";)
Rev1.0

Aggiunta un'immagine migliore dello stesso problema ma su un BJT, non su un diodo.
EasyOhm,

Quindi la giunzione è già danneggiata in modo permanente dove si trovano i punti neri? Sembra intatto.
Rev1.0

Dove i punti neri sono il cancello e lo scarico sono in corto insieme - mentre il resto sembra intatto, invece la corrente scorrerà attraverso il corto.
EasyOhm

1
@ arudino.tyro Ciò probabilmente causerebbe un'apertura a causa del burnout.
EasyOhm,

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I diodi non si aprono continuamente. Certo, sono della varietà che emette luce, ma sono ancora diodi.

Perché non riescono ad aprirsi? La fuga termica, causata dall'aumento della tensione che aumenta la corrente attraverso la giunzione a led, fa sì che il calore frigga letteralmente la giunzione a diodi. Poi va in giro, non più incrocio. Fisicamente non può più condurre elettroni.

Questo è separato dalla fusione o dalla rottura dei fili di collegamento a led.


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Un diodo in genere non si apre se uno dei fili di collegamento dai conduttori al semiconduttore effettivo si apre come un fusibile.

Per verificare la contesa fatta in una recente risposta a un'altra domanda, ho applicato un impulso ad alta tensione senza limitazione di corrente, utilizzando un banco di condensatori, prima a un paio di LED senza nome, una volta in avanti e una volta in polarizzazione inversa, e successivamente lo stesso per un paio di 1n4148 diodi.

Tutti i diodi non sono stati aperti. I LED erano più spettacolari, con i casi aperti, ma i diodi 1n4148 fallirono con lo stesso risultato finale.

Quindi sì, un diodo non può aprirsi.


Direi che un guasto del filo di collegamento è diverso da un guasto del diodo, allo stesso modo in cui un distacco del conduttore non significa che l'ic ha smesso di funzionare. È una differenza banale in termini pratici, sì, ma una differenza che farebbe un test del produttore.
Passante dal

@Passerby Agreed. All'utente finale non potrebbe importare di meno però - batte sicuramente il più tipico "è rotto"
MrGreen

Se riesci ancora a ricordare questo esperimento, ci sono stati danni visibili agli 1n4148? Posso sicuramente bruciarne un po 'da solo, ma forse puoi salvarmi il problema.
Fizz,

@respawnedFluff nessun danno visibile al 4148 ma crepe visibili sui LED.
Anindo Ghosh,

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Con "fail open" presumo che tu intenda fallire in modo tale da non condurre in nessuna direzione. È possibile che un diodo non si apra. Ho applicato una tensione troppo alta a un diodo e non si è aperto.


Grazie come ho visto anche questa condizione, ho qualcuno che afferma che un diodo non può guastarsi in posizione aperta, stavo cercando di ottenere le informazioni per spiegare cosa avrebbe causato un guasto aperto, grazie per il info
Daryl Becker,

Ho mai visto i diodi aprirsi solo in 15 anni di ricerca di guasti generali. Sembra essere dove viene applicata una grande quantità di energia che fa scoppiare il diodo. Dove come corto circuito il diodo sembra provenire da piccole quantità di energia ma ad alta tensione.
Cucchiaio

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Per quanto ne so, l'unico modo in cui un diodo non si apre è quando si guasta in modo distruttivo, ovvero:

  • I fili di piombo o di legame vengono distrutti (ciò accade molto spesso con i LED, che hanno fili di collegamento relativamente lunghi e sottili dal piombo al silicio / zaffiro)
  • Per i diodi Schottky: l'interfaccia di metallizzazione-silicio viene riscaldata oltre l'intervallo di temperature in cui si abbinano termicamente e lo stress termico li distacca

Per situazioni a bassa e media energia, la modalità di guasto dominante dei diodi deve fallire. L'errore di apertura è in genere un evento successivo, non una modalità di errore separata.


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Sicuro. Poco fa ho estratto un IN749A Zener da un oscilloscopio Tektronix T922. Si diceva che fosse una parte soggetta a guasti in questo ambito e ha influito sul trigger, che è ciò che è stato potenziato, quindi è per questo che ho seguito la prima cosa. Ho tirato il diodo e ci sono andato con un DMM, e sicuramente leggeva molti megaohm in entrambe le direzioni. Nel circuito si trova in serie con una resistenza da 620 ohm tra l'alimentazione e -8VDC e la terra, e il nodo tra i due è apparentemente usato come riferimento da 4,3 V, quindi il diodo è polarizzato al contrario nella sua caduta di tensione Zener tempo. Immagino che questo povero IN749A potesse vivere solo così a lungo (l'ambito è stato costruito nel 1977)


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Riparare e progettare elettronica vintage e ogni modalità di guasto finisce per essere strana. Ho appena estratto 2 diodi 1n4002 da un alimentatore bipolare di un phaser Maestro ps1a degli anni '70 che sembrava cucinare lentamente per un po '. L'alimentazione a 12 V positiva mostrerebbe solo .7 V sotto carico dell'amplificatore operazionale e del circuito a transistor (che probabilmente ha ancora un guasto da trovare) ma quando isolato funzionava correttamente + 12 V e testato correttamente tranne una tensione di caduta in avanti variabile. .5 a .6v sul mio DMM. Dopo averli estratti e averne provato di nuovo nuovi, ho testato la resistenza in avanti a 100k. Spero che sia di aiuto.


Benvenuti in EE.SE. Cosa intendi con "resistenza diretta" di un diodo?
Transistor

Utilizzando un DMM in modalità test di resistenza, la soglia di conduttanza diretta del diodo può essere misurata in un formato di resistenza. Sfortunatamente penso che sia un metodo inaffidabile a causa delle basse correnti e tensioni del DMM ma comunque interessante e utile nella diagnosi di componenti difettosi che non funzionano come gli altri. Speravo di poter misurare direttamente la resistenza aggiuntiva di un diodo guasto, ma è interessante notare che le misurazioni della soglia di tensione diretta dei diodi guasti erano inferiori ai diodi funzionanti. Questo mi fa pensare che il diodo guasto funzioni ora come un diodo a tunnel.
Forrest Frazier,

I diodi funzionanti registreranno una conduttanza in avanti di 800kohm e infiniti ohm all'indietro. Un diodo al germanio registrerà 1k ohm in avanti e 300k indietro di resistenza. Un diodo Zener 13v mostra ohm infiniti sul lato 13v e 8M ohm sul lato .6v.
Forrest Frazier,
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