Dioden Richtig Prüfen: Eine Umfassende Anleitung

Grundlagen der Diode: Was man vor dem Testen wissen sollte

Bevor man eine Diode testet, ist es unerlässlich, ihre grundlegende Funktion zu verstehen. Eine Diode ist ein Halbleiterbauelement, das den elektrischen Strom im Wesentlichen nur in eine Richtung fließen lässt. Man kann sie sich wie ein elektronisches Rückschlagventil vorstellen. Diese Eigenschaft macht sie für viele Anwendungen in der Elektronik unentbehrlich, beispielsweise zur Gleichrichtung von Wechselstrom oder zum Schutz vor verpolter Spannung.

Jede Diode hat zwei Anschlüsse: die Anode (+) und die Kathode (-). Der Strom fließt von der Anode zur Kathode. Um die Polarität zu erkennen, ist die Kathode bei den meisten bedrahteten Dioden durch einen aufgedruckten Ring oder Streifen markiert. Bei oberflächenmontierten Bauteilen (SMD) kann die Markierung variieren, ist aber ebenfalls meist in Form einer Linie an der Kathodenseite zu finden. Das Wissen um Anode und Kathode ist für den korrekten Test entscheidend.

Vorbereitung zur Messung: Das Richtige Werkzeug und die Sicherheitsvorkehrungen

Für die zuverlässige Prüfung einer Diode benötigen Sie ein Digitalmultimeter (DMM), das über eine Diodentestfunktion verfügt. Diese ist auf dem Drehrad des Geräts meist mit einem Diodensymbol – einem Dreieck mit einem Strich davor – gekennzeichnet.

Sicherheit hat oberste Priorität. Stellen Sie sicher, dass die Schaltung, in der sich die Diode befindet, vollständig von der Stromversorgung getrennt ist. In Schaltungen mit großen Kondensatoren sollten diese vor der Messung entladen werden, da eine Restspannung nicht nur das Messergebnis verfälschen, sondern auch Ihr Multimeter beschädigen kann.

Für das genaueste Messergebnis sollte die Diode zumindest einseitig aus der Schaltung ausgelötet werden. Beim Testen „in-circuit“ (in der Schaltung) können parallel geschaltete Bauteile wie Widerstände oder Spulen das Ergebnis stark verfälschen und eine defekte Diode als funktionierend erscheinen lassen oder umgekehrt.

Die Diodenprüfung mit dem Digitalmultimeter (DMM)

Der Diodentestmodus eines Multimeters ist die bevorzugte Methode, da er eine kleine, definierte Spannung anlegt und den daraus resultierenden Spannungsabfall über der Diode misst. Der Prozess lässt sich in drei einfache Schritte unterteilen.

Schritt 1: Das Multimeter einstellen

Schalten Sie Ihr DMM ein und drehen Sie den Wahlschalter auf das Diodensymbol. Die Messleitungen werden wie üblich angeschlossen: die schwarze Leitung in die COM-Buchse und die rote Leitung in die VΩmA-Buchse. Auf dem Display sollte nun „OL“ (Over Limit), „1“ oder ein ähnliches Symbol für einen unendlichen Widerstand angezeigt werden, da der Messkreis offen ist.

Schritt 2: Prüfung in Durchlassrichtung (Forward Bias)

Die Prüfung in Durchlassrichtung testet, ob die Diode den Strom wie vorgesehen leitet. Gehen Sie wie folgt vor:

• Verbinden Sie die rote Messspitze (+) mit der Anode der Diode (dem Anschluss ohne Markierung).
• Verbinden Sie die schwarze Messspitze (-) mit der Kathode der Diode (dem Anschluss mit dem Ring).

Bei einer funktionierenden Silizium-Standarddiode sollte das Multimeter nun einen Wert zwischen ca. 0,5 V und 0,8 V (oder 500 mV bis 800 mV) anzeigen. Dieser Wert ist die sogenannte Durchlassspannung oder Schwellenspannung. Bei Schottky-Dioden liegt dieser Wert oft niedriger (ca. 0,2 V bis 0,4 V), bei Germanium-Dioden um 0,3 V. Ein solcher Messwert bestätigt, dass die Diode in Durchlassrichtung leitet.

Schritt 3: Prüfung in Sperrrichtung (Reverse Bias)

Nun wird geprüft, ob die Diode den Strom in der entgegengesetzten Richtung blockiert.

• Tauschen Sie die Messspitzen: Verbinden Sie die schwarze Messspitze (-) mit der Anode.
• Verbinden Sie die rote Messspitze (+) mit der Kathode.

Bei einer intakten Diode muss das Multimeter nun wieder „OL“ oder „1“ anzeigen. Dies bedeutet, dass der Widerstand unendlich hoch ist und kein Strom fließt. Die Diode sperrt erfolgreich.

Interpretation der Messergebnisse: Gut, Defekt oder Kurzgeschlossen?

Die Kombination der beiden Messungen gibt eindeutigen Aufschluss über den Zustand der Diode:

• Funktionierende Diode: Zeigt in Durchlassrichtung einen gültigen Spannungsabfall (z. B. 0,7 V) und in Sperrrichtung „OL“.
• Defekte Diode (Unterbrechung): Zeigt in beiden Richtungen „OL“. Die Diode ist innerlich durchgebrannt und leitet keinen Strom mehr. Sie verhält sich wie ein offener Schalter.
• Kurzgeschlossene Diode: Zeigt in beiden Richtungen einen Wert nahe 0 V (oder einen sehr niedrigen Wert). Die Diode hat einen internen Kurzschluss und verhält sich wie ein Stück Draht, das den Strom ungehindert in beide Richtungen fließen lässt.
• Leckende Diode: Ein seltenerer Fall. Die Diode zeigt zwar eine normale Durchlassspannung, aber in Sperrrichtung statt „OL“ einen messbaren, wenn auch hohen Wert. Sie sperrt nicht mehr vollständig und lässt einen kleinen Leckstrom fließen, was in empfindlichen Schaltungen zu Problemen führen kann.

Alternative Testmethode: Der Widerstandsmodus

Falls Ihr Multimeter keinen Diodentestmodus besitzt, können Sie eine grundlegende Prüfung auch im Widerstandsmodus (Ohm, Ω) durchführen. Wählen Sie einen mittleren Messbereich, z. B. 2 kΩ oder 20 kΩ.

In Durchlassrichtung (rote Spitze an Anode, schwarze an Kathode) sollte ein relativ niedriger Widerstandswert angezeigt werden. In Sperrrichtung (Messspitzen getauscht) sollte ein sehr hoher Widerstand („OL“) angezeigt werden. Diese Methode ist weniger präzise als der Diodentest, da die vom Multimeter angelegte Spannung möglicherweise nicht ausreicht, um die Diode vollständig zu öffnen. Für eine schnelle Gut/Schlecht-Einschätzung ist sie jedoch oft ausreichend.

Sonderfälle und Praktische Tipps

Leuchtdioden (LEDs) testen

Eine LED ist ebenfalls eine Diode. Der Test verläuft identisch. Im Diodentestmodus wird die LED bei korrekter Polung in Durchlassrichtung sogar schwach aufleuchten. Die Durchlassspannung von LEDs ist höher als bei Standarddioden und hängt von der Farbe ab (typischerweise 1,5 V für Rot bis über 3 V für Blau oder Weiß). In Sperrrichtung muss auch hier „OL“ erscheinen.

Zener-Dioden testen

Eine Zener-Diode verhält sich in Durchlassrichtung wie eine normale Diode und zeigt einen ähnlichen Spannungsabfall. Ihre spezielle Eigenschaft, die Zener-Spannung in Sperrrichtung, kann mit einem normalen Multimeter nicht getestet werden. Der Diodentest bestätigt aber, dass sie nicht kurzgeschlossen oder offen ist.