ダイオードテスト完全ガイド：デジタル・アナログマルチメーター4つの実証済み方法

アナログ・デジタルマルチメーターによるダイオードテスト

電子デバイス・コンポーネントのトラブルシューティング

電子・電気工学におけるトラブルシューティングは重要な部分であり、回路を設計・トラブルシューティングするにはコンポーネントに関する基本的なスキルと知識を知っておく必要があります。組み立てて回路に配置する前にコンポーネントをテストすることをお勧めします。

時には予期せぬ結果が得られ、コンポーネントやデバイスが正常に動作しているか、新しいものと交換すべきかを判断するためにテストを実行する必要があります。この目的で、デジタルおよびアナログマルチメーターのチュートリアルシリーズを開始し、さまざまな電気・電子コンポーネントのテスト方法を説明します。今日は、DMMとAMMを用いたダイオードテストの4つの方法について説明します。

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ダイオードのテスト方法

ダイオードは単純なPN接合を持つ2端子デバイスで、順方向（フォワードバイアス）でのみ電流を流します。整流器、LED照明関連回路、電圧倍増回路、ソーラーパネル、論理ゲートなど、さまざまな電子設計やシステムで最も使用されるコンポーネントです。

ダイオードのカソード端子を中性（負）に、アノードを正（正）に接続すると、順方向バイアスと呼ばれ、スイッチが閉じたように働き電流が流れ始めます。カソードを正、アノードを中性に接続すると逆方向バイアスと呼ばれ、ダイオードは開放スイッチとして働き、電流を流しません（ツェナーダイオードの場合は逆になります）。

ダイオードをテストする前に、アノード（+）とカソード（-）などのダイオード端子を知っておく必要があります。ほとんどの場合、通常のPN接合ダイオードには白色バンドの色コーティングがあり、これがカソード端子を示し、残りがアノードです。他の場合、異なる色が使用され、色が付いた側がカソードとなります（下図参照）。以下は、通常のPNダイオード、LED、ツェナーダイオードをさまざまな方法でテストするチュートリアルです。

ダイオードは、デジタルまたはアナログマルチメーターを使用して4つの方法でチェック・テストできます。

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デジタルマルチメーターを使用したダイオードテスト

DMMによるダイオードテスト（ダイオードテストモード + 抵抗モード）

順方向バイアス時のダイオード両端の電圧降下を測定する「ダイオードテスト」モードでテストするのがベストプラクティスです。順方向バイアスではダイオードは閉じたスイッチのように働き、導体のように電流を流します。逆方向バイアスでは、ダイオードは開放スイッチのように働き、抵抗のように電流を流しません。

順方向バイアス: 赤（+）テストリードをアノード（+）に、黒（-）テストリードをカソード（-）に接続。順方向バイアスでは、ダイオードは閉じたスイッチのように働き、導体のように電流を通します。

逆方向バイアス: 上記を逆に、赤テストリードをカソード（-）、黒テストリードをアノード（+）に接続。逆方向バイアスでは、ダイオードは開放スイッチのように働き、抵抗のように電流を通しません。

手順:

1. ダイオードを回路から取り外す（テストするダイオードの電源を切断）。回路内のすべてのコンデンサを放電（コンデンサリードを短絡）させる（あれば）。
2. マルチメーターのロータリースイッチを回して「ダイオードテスト」モードに設定。
3. ダイオードリードをマルチメーターテストリードに接続し、読み取り値をメモ。
4. テストリードを逆向きに接続（逆バイアス）し、測定値をメモ。

• 一般的なシリコンダイオードで0.5V〜0.8V、ゲルマニウムダイオードで0.2V〜0.3Vを最初の測定で示せば、ダイオードは良好（順方向バイアス）。
• 逆バイアスで「OL」を表示すれば、これも良好。
• 両方向（順方向・逆方向）で「OL」読み取り値を示す場合、ダイオードは死んでおり、電流を流さない開放スイッチとして動作。短絡ダイオードの場合、電流が流れるためダイオード両端の電圧降下はゼロとなり、電流のショートパスとして動作。ダイオード交換が必要。
• 両方向で約0.4Vを表示する場合、ダイオードは短絡しており、新しいものと交換が必要。

関連チュートリアル: 焼損抵抗値の求め方（3つの便利な方法）

アナログマルチメーターを使用したダイオードテスト

マルチメーターによるダイオードテスト（DMM・AMM抵抗モード）

デジタルマルチメーターに「ダイオードテスト」がない場合や、アナログマルチメーターでテストする場合、抵抗モード（Ω）を代替として使用できます。

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手順:

1. ダイオードを回路から取り外し、電源が切断されており、テストするダイオードに電圧がかかっていないことを確認。また、回路内のすべてのコンデンサをリード短絡で放電（あれば）。
2. マルチメーターのロータリースイッチを回して「抵抗モード（Ω）」に設定。より良い結果のため、順方向バイアスで1kΩ、逆方向バイアスで100kΩのΩレンジに設定（下図参照）。
3. 赤テストリードをダイオードのアノードに、黒テストリードをカソードに接続（順方向バイアス）（図参照）。測定値と読み取りをメモ。
4. テストリードを逆に（赤をカソード、黒をアノード：逆バイアス）し、マルチメーターが表示する読み取りと測定値をメモ。

• マルチメーターが1kΩ〜10MΩ（OLや無限大∞ではない）を示せば、ダイオードは良好（順方向バイアス）。ほとんどの場合、良好なダイオードでは順方向バイアス抵抗は1kΩ未満がベスト。
• 逆バイアスで「OL」を示せば、ダイオードは良好。
• 両方向（順方向・逆方向）で同じ読み取り値を示す場合、ダイオードは不良で交換が必要。
• 両方向で同じ結果、つまり低抵抗または高抵抗（OL）を示す場合、ダイオードはそれぞれ短絡と開放。つまり、順方向・逆方向両方で0Ω抵抗を示せば短絡、オームメーターが両方向で∞、OL、または非常に高い抵抗を示せば開放で、新しいものと交換が必要。
• 結果の正確性を確認するため、良好なダイオードを抵抗モードでテストし、結果を比較するのがベストプラクティス。

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LED（発光ダイオード）のテスト方法

ダイオードをテストする前に、アノードとカソードなどのダイオード端子を特定する必要があります。LEDの場合、長い端子がアノード（+）、短い端子がカソード（-）です。他の場合、平らな側の端子がカソード、もう一方がアノードです（下図参照）。

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デジタルまたはアナログマルチメーターでLEDをテストするには、以下の手順に従ってください。

• 回路と電源からLEDを切り離す（すでに回路に接続されている場合）。
• LED端子、つまりアノードとカソードを特定（上図参照）。
• デジタルマルチメーターの場合、「ダイオードテスト」モードに設定（アナログマルチメーターの場合、抵抗または連続性モードに設定）。
• LEDを順方向バイアスでマルチメーターテストリードに接続（カソードを黒（-）、アノードを赤（+））。
• LEDが光れば、良好で正常動作していることは言うまでもなく、光らなければLEDは不良で交換が必要。
• 逆バイアス（LEDアノードを黒（-）、カソードを赤（+）テストリード）では動作せず、マルチメーターも読み取りを示さない（LEDは電流を流さず、ダイオードと同様に開放スイッチとして動作）。

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ツェナーダイオードのテスト方法

ツェナーダイオードは、順方向バイアスで動作し逆方向では動作しない通常のPN接合ダイオードとは異なります。ツェナーダイオードの場合は逆で、印加逆電圧がツェナー降伏電圧より大きいときのみ逆方向で動作します。したがって、ツェナーダイオードが良好か不良かをチェックするには、追加の簡単な回路が必要です。

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デジタルまたはアナログマルチメーターでツェナーダイオードをチェックするには、以下の手順に従ってください。

• 回路と電源からツェナーダイオードを切り離す（すでに回路に接続されている場合）。
• ツェナーダイオード端子、つまりアノードとカソードを特定（通常のLEDやPN接合ダイオードと同じ、上図参照）。
• ツェナーダイオードを、可変または既知（例：12V DC）電源と直列に100Ω抵抗を介して接続し、ツェナーダイオードを逆バイアス（カソードを赤（+）、アノードを黒（-）テストリード）でマルチメーターに接続（図参照）。
• デジタル・アナログ両マルチメーターで、「DC電圧」テストモードに設定。
• ツェナーダイオードへの電源電圧を徐々に上げ、画面に表示されるメーター読み取り値をメモ。メーター読み取り値は、低電圧から高電圧へステップバイステップで電源電圧を上げるにつれて、ツェナーダイオードの降伏電圧（12V DC電源の場合、降伏電圧は6V）まで上昇するはず。この後、メーターは追加値を示さず、一定値（12V DC電源の場合6V）を示すべき。メーターが特定値で止まり、電源電圧をさらに上げても別の値を示さない場合、それ以上電源電圧を上げないこと（そうしないとダイオードが破壊される可能性あり）。
• このような場合、ツェナーダイオードは良好。そうでなければ、ツェナーダイオードは不良で交換が必要。

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