Hilo sobre un tema similar. Y aquí , alguien argumenta que el modo de falla dominante es corto.
Nick Alexeev
Respuestas:
32
Un diodo falla cerrado debido a sobretensión. Esto se llama perforación . Este es el principio utilizado en los diodos ESD. Si no pueden manejar el voltaje, la unión PN falla y se cortocircuita a tierra, protegiendo cualquier circuito después de ellos. En la imagen se ve un pequeño punto negro donde el voltaje pasó a través de la unión. p.ej:
* Se agregó una segunda imagen que muestra esto mejor en un BJT.
Un diodo normalmente no se abre debido a la sobrecorriente. Esto se llama agotamiento de metalización y puede ocurrir a partir de cosas como EOS (Electrical Over Stress). Imagen mostrada abajo. La sobrecorriente provoca un calentamiento excesivo y literalmente quema el metal. Como se mencionó anteriormente, esto es fácil de demostrar en los LED, ya que su capacidad de transporte de corriente es mucho menor que la de los dido rectificadores.
+1 No puedo hacer mucho de la primera foto, pero la segunda parece "abierta" de hecho;)
Rev1.0
Se agregó una mejor imagen del mismo problema pero en un BJT, no en un diodo.
EasyOhm
¿Entonces la unión ya está dañada permanentemente donde están los puntos negros? Se ve intacto.
Rev1.0
Donde los puntos negros son la puerta y el drenaje están en cortocircuito, mientras que el resto parece que la corriente intacta fluirá a través del corto.
EasyOhm
1
@ arudino.tyro Eso probablemente causaría una apertura debido al agotamiento.
EasyOhm
5
Los diodos no se abren todo el tiempo. Claro, son de la variedad emisora de luz, pero todavía son diodos.
¿Por qué fallan al abrir? La fuga térmica, causada por un aumento del voltaje que aumenta la corriente a través de la unión del led, hace que el calor literalmente freír la unión del diodo. Luego se vuelve puf, no más unión. Físicamente no puede conducir más electrones.
Esto está separado de los cables de enlace led que se derriten o rompen.
Por lo general, un diodo no se abrirá si uno de los cables de enlace de los cables al semiconductor real se abre como un fusible.
Para verificar la afirmación realizada en una respuesta reciente a otra pregunta, apliqué un pulso de alto voltaje sin limitación de corriente, usando un banco de condensadores, primero a un par de LED sin nombre, una vez hacia adelante y otra en polarización inversa, y luego hice el lo mismo para un par de 1n4148 diodos.
Todos los diodos fallaron al abrirse. Los LED fueron más espectaculares, con las cajas abiertas, pero los diodos 1n4148 fallaron con el mismo resultado final.
Yo diría que la falla de un cable de enlace es diferente de la falla de un diodo, de la misma manera que la ruptura de un cable no significa que el ic ha dejado de funcionar. Es una diferencia trivial en términos prácticos, sí, pero una diferencia que haría una prueba del fabricante.
Passerby
@Passerby De acuerdo. Sin embargo, al usuario final no podría importarle menos: seguramente supera al típico "está roto" :-D
Anindo Ghosh
Si aún puede recordar este experimento, ¿hubo algún daño visible en los 1n4148? Seguramente puedo quemar algunas, pero tal vez puedas salvarme el problema.
Fizz
@respawnedFluff no tiene daños visibles en el 4148 pero hay grietas visibles en los LED.
Anindo Ghosh
2
Por "abrir fallas" supongo que quiere decir fallar de tal manera que no conduzca en ninguna dirección. Es posible que un diodo falle al abrirse. Apliqué un voltaje demasiado alto a un diodo y tuve una falla al abrirlo.
Gracias porque también he visto esta condición, tengo a alguien que dice que un diodo no puede fallar en la posición abierta, estaba tratando de obtener la información para explicar qué podría causar que esto se produzca en una falla abierta, gracias por el info
Daryl Becker
Solo he visto que los diodos fallan en 15 años de búsqueda general de fallas. Parece ser donde se aplica una gran cantidad de energía causando que el diodo explote. Donde, como diodo, el cortocircuito parece ser de pequeñas cantidades de energía, pero a alto voltaje.
Cuchara
1
Hasta donde yo sé, la única forma de que un diodo falle al abrirse es cuando falla destructivamente, es decir:
Los cables o cables de enlace se destruyen (esto sucede muy a menudo con los LED, que tienen cables de enlace comparativamente largos y delgados desde el cable al silicio / zafiro)
Para diodos Schottky: la interfaz metalización-silicio se calienta más allá del rango de temperaturas donde coinciden térmicamente, y el estrés por calor los despega
Para situaciones de baja y media energía, el modo de falla dominante de los diodos es fallar cerrado. El fallo de apertura suele ser un evento posterior, no un modo de fallo separado.
Seguro. Hace poco tiempo saqué un Zener IN749A de un osciloscopio Tektronix T922. Se había dicho que era una parte propensa a fallas en este ámbito y afectó la activación, que es lo que se ha elevado, por eso lo busqué a primera vista. Saqué el diodo y lo ataqué con un DMM, y efectivamente estaba leyendo muchos megaohmios en ambas direcciones. En el circuito se encuentra en serie con una resistencia de 620 ohmios entre el suministro de -8 V CC y tierra, y el nodo entre los dos aparentemente se usa como referencia de 4.3 V, por lo que el diodo se polariza inversamente en su caída de voltaje Zener. hora. Supongo que este pobre IN749A solo podría vivir tanto tiempo (el alcance se construyó en 1977)
Reparo y diseño productos electrónicos antiguos y cada modo de falla termina siendo extraño. Recién saqué 2 diodos 1n4002 de una fuente de alimentación bipolar de un maestro ps1a phaser de 1970 que parecía estar cocinando lentamente por un tiempo. El suministro positivo de 12v solo mostraría .7v bajo carga del amplificador operacional y el circuito del transistor (que probablemente aún no se haya encontrado una falla), pero cuando se aisló funcionó correctamente + 12v y se probó correctamente, excepto un voltaje de caída directa variable. .5 a .6v en mi DMM. Después de sacarlos y probar los nuevos con suspicacia, probé la resistencia hacia adelante a 100k. Espero que esto ayude.
Bienvenido a EESE. ¿Qué quiere decir con "resistencia frontal" de un diodo?
transistor
Usando un DMM en el modo de prueba de resistencia, el umbral de conductancia directa del diodo se puede medir en un formato de resistencia. Desafortunadamente, creo que es un método poco confiable debido a las bajas corrientes y voltajes del DMM, pero sigue siendo interesante y útil para diagnosticar componentes defectuosos que no funcionan como otros. Esperaba poder medir directamente la resistencia agregada de un diodo fallado, pero Curiosamente, las mediciones del umbral de voltaje directo de los diodos fallidos fueron menores que los diodos en funcionamiento. Esto me hace pensar que el diodo fallido ahora funciona como un diodo de túnel.
Forrest Frazier
Los diodos de trabajo registrarán una conductancia directa de 800kohm y ohmios infinitos hacia atrás. Un diodo de germanio registrará 1k ohmios hacia adelante y 300k hacia atrás de resistencia. Un diodo Zener de 13v muestra ohmios infinitos en el lado de 13v y 8M ohmios en el lado de .6v.
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Un diodo falla cerrado debido a sobretensión. Esto se llama perforación . Este es el principio utilizado en los diodos ESD. Si no pueden manejar el voltaje, la unión PN falla y se cortocircuita a tierra, protegiendo cualquier circuito después de ellos. En la imagen se ve un pequeño punto negro donde el voltaje pasó a través de la unión. p.ej:
* Se agregó una segunda imagen que muestra esto mejor en un BJT.
Un diodo normalmente no se abre debido a la sobrecorriente. Esto se llama agotamiento de metalización y puede ocurrir a partir de cosas como EOS (Electrical Over Stress). Imagen mostrada abajo. La sobrecorriente provoca un calentamiento excesivo y literalmente quema el metal. Como se mencionó anteriormente, esto es fácil de demostrar en los LED, ya que su capacidad de transporte de corriente es mucho menor que la de los dido rectificadores.
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Los diodos no se abren todo el tiempo. Claro, son de la variedad emisora de luz, pero todavía son diodos.
¿Por qué fallan al abrir? La fuga térmica, causada por un aumento del voltaje que aumenta la corriente a través de la unión del led, hace que el calor literalmente freír la unión del diodo. Luego se vuelve puf, no más unión. Físicamente no puede conducir más electrones.
Esto está separado de los cables de enlace led que se derriten o rompen.
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Por lo general, un diodo no se abrirá si uno de los cables de enlace de los cables al semiconductor real se abre como un fusible.
Para verificar la afirmación realizada en una respuesta reciente a otra pregunta, apliqué un pulso de alto voltaje sin limitación de corriente, usando un banco de condensadores, primero a un par de LED sin nombre, una vez hacia adelante y otra en polarización inversa, y luego hice el lo mismo para un par de 1n4148 diodos.
Todos los diodos fallaron al abrirse. Los LED fueron más espectaculares, con las cajas abiertas, pero los diodos 1n4148 fallaron con el mismo resultado final.
Entonces, sí, un diodo puede fallar al abrirse.
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Por "abrir fallas" supongo que quiere decir fallar de tal manera que no conduzca en ninguna dirección. Es posible que un diodo falle al abrirse. Apliqué un voltaje demasiado alto a un diodo y tuve una falla al abrirlo.
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Hasta donde yo sé, la única forma de que un diodo falle al abrirse es cuando falla destructivamente, es decir:
Para situaciones de baja y media energía, el modo de falla dominante de los diodos es fallar cerrado. El fallo de apertura suele ser un evento posterior, no un modo de fallo separado.
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Seguro. Hace poco tiempo saqué un Zener IN749A de un osciloscopio Tektronix T922. Se había dicho que era una parte propensa a fallas en este ámbito y afectó la activación, que es lo que se ha elevado, por eso lo busqué a primera vista. Saqué el diodo y lo ataqué con un DMM, y efectivamente estaba leyendo muchos megaohmios en ambas direcciones. En el circuito se encuentra en serie con una resistencia de 620 ohmios entre el suministro de -8 V CC y tierra, y el nodo entre los dos aparentemente se usa como referencia de 4.3 V, por lo que el diodo se polariza inversamente en su caída de voltaje Zener. hora. Supongo que este pobre IN749A solo podría vivir tanto tiempo (el alcance se construyó en 1977)
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Reparo y diseño productos electrónicos antiguos y cada modo de falla termina siendo extraño. Recién saqué 2 diodos 1n4002 de una fuente de alimentación bipolar de un maestro ps1a phaser de 1970 que parecía estar cocinando lentamente por un tiempo. El suministro positivo de 12v solo mostraría .7v bajo carga del amplificador operacional y el circuito del transistor (que probablemente aún no se haya encontrado una falla), pero cuando se aisló funcionó correctamente + 12v y se probó correctamente, excepto un voltaje de caída directa variable. .5 a .6v en mi DMM. Después de sacarlos y probar los nuevos con suspicacia, probé la resistencia hacia adelante a 100k. Espero que esto ayude.
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