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임베디드 개발/펌웨어

멀티미터를 사용해 다이오드 테스트 하는법

by eteo 2024. 8. 20.

 

 

 

 

 

디지털 멀티미터(DMM)를 사용해 다이오드의 극성을 구별하거나 고장여부를 테스트 하는 방법을 알아보겠다. 그 전에 먼저 다이오드에 대해 알아보자.

 

 

 

다이오드 (Diode)

다이오드는 전류가 한 방향으로만 흐르게 하는 특성을 가진 전자 부품으로 애노드와 캐소드라는 두 단자로 구성된다. 순방향 바이어스에서는 약 0.7V 이상의 전위차가 발생할 때 전류가 흐르기 시작하며, 역방향 바이어스에서는 전류가 거의 흐르지 않는 특징을 가진다.

 

 

 

다이오드의 극성

 

  • 애노드 (Anode) : 전류가 들어오는 쪽의 단자로 기호에서 화살표가 가리키는 곳의 반대 부분이다.
  • 캐소드 (Cathode) : 전류가 흘러나가는 쪽의 단자로 기호에서 세로 막대기 쪽이다.

 

 

 

다이오드의 주요 특징

 

  • 순방향 바이어스 (Forward Bias) : 애노드 전압이 캐소드 전압보다 높을 때 다이오드는 전류를 흐르게 한다. 일반적으로 실리콘 다이오드에서는 애노드에서 캐소드로 전류가 흐르기 위해 약 0.7V 이상의 전위차가 필요하다.
  • 역방향 바이어스 (Reverse Bias) : 애노드 전압이 캐소드 전압보다 낮을 때 다이오드는 전류를 차단한다. 이때는 매우 작은 누설 전류만 흐른다.

http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?no=3974

 

 

 

다이오드의 특성 곡선

 

  • 순방향 특성 : 다이오드에 일정 전압 이상(실리콘 다이오드의 경우 약 0.7V)이 가해지면 전류가 급격히 증가한다.
  • 역방향 특성 : 다이오드에 역방향 전압이 가해지면 거의 전류가 흐르지 않다가 특정 전압(항복 전압, Breakdown voltage) 이상에서는 전류가 급격히 증가한다. 이는 일반적으로 다이오드가 파괴될 수 있는 상황을 의미한다.

 

 

 

다이오드의 응용

 

  • 제너 다이오드 : 정전압을 유지하기 위해 역방향 바이어스 상태에서 특정 전압 이상이 되면 전류가 흐르도록 설계된 다이오드이다. 이를 통해 전압을 일정하게 유지하거나 과전압을 보호하고 특정 전압 이상을 클리핑(Clipping)하는 용도로 사용된다.
  • LED (발광 다이오드) : 순방향 바이어스 시 빛을 방출하는 다이오드이다.
  • 쇼트키 다이오드 : 일반 다이오드에 비해 낮은 순방향 전압 강하(약 0.2V~0.3V)를 가지고 있고 전류를 흐르게 하거나 차단하는 스위칭 동작이 매우 빠른 것이 특징인 다이오드이다.

 

 

 

 

 

멀티미터를 사용해 다이오드 테스트 하는법

 

멀티미터의 다이얼을 돌려 다이오드 테스트 모드로 설정하면 멀티미터는 다이오드를 테스트하기에 충분한 내부 전압을 제공한다. 제조업체 마다 약간씩 다를 수 있지만 보통 빨간색 리드와 검은색 리드 사이에 2.5V~3.5V의 전위차가 존재하게 된다. 때문에 다이오드 테스트시 다이오드를 회로에서 분리하거나 회로의 전원을 차단한 상태에서 테스트할 것을 권한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

다이오드 극성 판별

  • 순방향 바이어스 : 그림 (a)와 같이 빨간색 리드가 애노드에 연결되고 검은색 리드는 캐소드에 연결되어 순방향 바이어스 조건을 형성한 경우 다이오드가 정상이면 멀티미터에 약 0.5V에서 0.9V 사이의 값이 읽힌다. (실리콘 다이오드의 경우 0.7V가 읽히며 LED의 경우 1.8V~3.6V가 읽힌다.)
  • 역방향 바이어스 : 그림 (b)와 같이 빨간색 리드가 캐소드에 연결되고 검은색 리드가 애노드에 연결되어 역방향 바이어스 조건인 경우는 다이오드가 정상이라면 멀티미터에 OL(Overload)이 표시된다.

 

 

 

다이오드 고장 판별

만약 순방향과 역방향 조건에서 모두 OL이 표시되거나 혹은 둘다 0V로 표시된다면 다이오드가 고장난 것으로 판단할 수 있다.