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二極管的識別與檢測
二極管的識別與檢測
一、晶體二極管的識別方法及其作用
晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示，如： D5表示編號為5的二極管。
1、作用：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦�，也就是在正向電壓的作用下，�?dǎo)通電阻很小；而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無窮大。
晶體二極管按作用可分為：整流二極管（如1N4004）、隔離二極管（如1N4148）、肖特基二極管（如BAT85）、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。
2、識別方法：二極管的識別很簡單，小功率二極管的N極（負(fù)極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來，有些二極管也用二極管專用符號來表示P極（正極）或N極（負(fù)極），也有采用符號標(biāo)志為“P”、“N”來確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長短來識別，長腳為正，短腳為負(fù)。
3、測試注意事項：用數(shù)字式萬用表去測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負(fù)極，此時測得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚�，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。
4、常用的1N4000系列二極管耐壓比較如下：
型號 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐壓（V）50 100 200 400 600 800 1000 電流（A） 均為1
5、什么是阻尼二極管
1．阻尼二極管的特點及應(yīng)用 ： 阻尼二極管類似于高頻、高壓整流二極管，其特點是具有較低有電壓降和較高的工作頻率，且能承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電
流。阻尼二極管主要用在電視機中，作為阻尼二極管、升壓整流二極管或大電流開關(guān)二極管使用。圖4-53是阻尼二極管的外形。
2．常用的阻尼二極管 ： 常用的阻尼二極管有2AN系列、2CN系列、2DN系列和BS系列等，表4-48是部分阻尼二極管的主要參數(shù)。
二、不同種類二極管如何選用
1．檢波二極管的選用： 檢波二極管一般可選用點接觸型鍺二極管，例如2AP系列等。選用時，應(yīng)根據(jù)電路的具體要求來選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。
2．整流二極管的選用： 整流二極管一般為平面型硅二極管，用于各種電源整流電路中。
選用整流二極管時，主要應(yīng)考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復(fù)時間等參數(shù)。
普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二極管，對截止頻率的反向恢復(fù)時間要求不高，只要根據(jù)電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電壓符合要求的整流二極管即可。例如，1N系列、2CZ系列、RLR系列等。
開關(guān)穩(wěn)壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的整流二極管，應(yīng)選用工作頻率較高、反向恢復(fù)時間較短的整流二極管（例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等）或選擇快恢復(fù)二極管。
3．穩(wěn)壓二極管的選用： 穩(wěn)壓二極管一般用在穩(wěn)壓電源中作為基準(zhǔn)電壓源或用在過電壓保護電路中作為保護二極管。
選用的穩(wěn)壓二極管，應(yīng)滿足應(yīng)用電路中主要參數(shù)的要求。穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值應(yīng)與應(yīng)用電路的基準(zhǔn)電壓值相同，穩(wěn)壓二極管的最大穩(wěn)定電流應(yīng)高于應(yīng)用電路的最大負(fù)載電流50%左右。
4、開關(guān)二極管的選用： 開關(guān)二極管主要應(yīng)用于收錄機、電視機、影碟機等家用電器及電子設(shè)備有開關(guān)電路、檢波電路、高頻脈沖整流電路等。
中速開關(guān)電路和檢波電路，可以選用2AK系列普通開關(guān)二極管。高速開關(guān)電路可以選用RLS系列、1SS系列、1N系列、2CK系列的高速開關(guān)二極管。要根據(jù)應(yīng)用電
路的主要參數(shù)（例如正向電流、最高反向電壓、反向恢復(fù)時間等）來選擇開關(guān)二極管的具體型號。
5、變?nèi)荻䴓O管的選用： 選用變?nèi)荻䴓O管時，應(yīng)著重考慮其工作頻率、最高反向工作電壓、最大正向電流和零偏壓結(jié)電容等參數(shù)是否符合應(yīng)用電路的要求，應(yīng)選用結(jié)電容變化大、高Q值、反向漏電流小的變?nèi)荻䴓O管。
三、各類二極管的檢測方法
（一）普通二極管的檢測： （包括檢波二極管、整流二極管、阻尼二極管、開關(guān)二極管、續(xù)流二極管）是由一個PN結(jié)構(gòu)成的半導(dǎo)體器件，具有單向?qū)щ娞匦�。通過用萬用表檢測其正、反向電阻值，可以判別出二極管的電極，還可估測出二極管是否損壞。
1．極性的判別： 將萬用表置于R×100檔或R×1k檔，兩表筆分別接二極管的兩個電極，測出一個結(jié)果后，對調(diào)兩表筆，再測出一個結(jié)果。兩次測量的結(jié)果中，有一次測量出的阻值較大（為反向電阻），一次測量出的阻值較�。檎螂娮瑁�。在阻值較小的一次測量中，黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的是二極管的負(fù)極。
2．單負(fù)導(dǎo)電性能的檢測及好壞的判斷： 通常，鍺材料二極管的正向電阻值為1kΩ左右，反向電阻值為300K左右。硅材料二極管的正向電阻值為5 kΩ左右，反向電阻值為∞（無窮大）。正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊，說明二極管的單向?qū)щ娞匦栽胶谩?/p>
若測得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內(nèi)部已擊穿短路或漏電損壞。若測得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。
3．反向擊穿電壓的檢測： 二極管反向擊穿電壓（耐壓值）可以用晶體管直流參數(shù)測試表測量。其方法是：測量二極管時，應(yīng)將測試表的“NPN/PNP”選擇鍵設(shè)置為NPN狀態(tài)，再將被測二極管的正極接測試表的“C”插孔內(nèi)，負(fù)極插入測試表的“e”插孔，然后按下“V（BR）”鍵，測試表即可指示出二極管的反向擊穿電壓值。
也可用兆歐表和萬用表來測量二極管的反向擊穿電壓、測量時被測二極管的負(fù)極與兆歐表的正極相接，將二極管的正極與兆歐表的負(fù)極相連，同時用萬用表（置于合適的直流電壓檔）監(jiān)測二極管兩端的電壓。如圖4-71所示，搖動兆歐表手柄（應(yīng)由慢逐漸加快），待二極管兩端電壓穩(wěn)定而不再上升時，此電壓值即是二極管的反向擊穿電壓。
（二）穩(wěn)壓二極管的檢測
1．正、負(fù)電極的判別： 從外形上看，金屬封裝穩(wěn)壓二極管管體的正極一端為平面形，負(fù)極一端為半圓面形。塑封穩(wěn)壓二極管管體上印有彩色標(biāo)記的一端為負(fù)極，另一端為正極。對標(biāo)志不清楚的穩(wěn)壓二極管，也可以用萬用表判別其極性，測量的方法與普通二極管相同，即用萬用表R×1k檔，將兩表筆分別接穩(wěn)壓二極管的兩個電極，測出一個結(jié)果后，再對調(diào)兩表筆進行測量。在兩次測量結(jié)果中，阻值較小那一次，黑表筆接
的是穩(wěn)壓二極管的正極，紅表筆接的是穩(wěn)壓二極管的負(fù)極。
若測得穩(wěn)壓二極管的正、反向電阻均很小或均為無窮大，則說明該二極管已擊穿或開路損壞。
2．穩(wěn)壓值的測量： 用0~30V連續(xù)可調(diào)直流電源，對于13V以下的穩(wěn)壓二極管，可將穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)至15V，將電源正極串接1只1.5kΩ限流電阻后與被測穩(wěn)壓二極管的負(fù)極相連接，電源負(fù)極與穩(wěn)壓二極管的正極相接，再用萬用表測量穩(wěn)壓二極管兩端的電壓值，所測的讀數(shù)即為穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值。若穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值高于15V，則應(yīng)將穩(wěn)壓電源調(diào)至20V以上。
也可用低于1000V的兆歐表為穩(wěn)壓二極管提供測試電源。其方法是：將兆歐表正端與穩(wěn)壓二極管的負(fù)極相接，兆歐表的負(fù)端與穩(wěn)壓二極管的正極相接后，按規(guī)定勻速搖動兆歐表手柄，同時用萬用表監(jiān)測穩(wěn)壓二極管兩端電壓值（萬用表的電壓檔應(yīng)視穩(wěn)定電壓值的大小而定），待萬用表的指示電壓指示穩(wěn)定時，此電壓值便是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值。
若測量穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值忽高忽低，則說明該二極管的性不穩(wěn)定。 圖4-72是穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值的測量方法。
（三）雙向觸發(fā)二極管的檢測
1．正、反向電阻值的測量： 用萬用表R×1k或R×10k檔，測量雙向觸發(fā)二極管正、反向電阻值。正常時其正、反向電阻值均應(yīng)為無窮大。若測得正、反向電阻值均很小或為0，則說明該二極管已擊穿損壞。
2．測量轉(zhuǎn)折電壓： 測量雙向觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓有三種方法。
第一種方法是：將兆歐表的正極（E）和負(fù)極（L）分別接雙向觸發(fā)二極管的兩端，用兆歐表提供擊穿電壓，同時用萬用表的直流電壓檔測量出電壓值，將雙向觸發(fā)二極管的兩極對調(diào)后再測量一次。比較一下兩次測量的電壓值的偏差（一般為3~6V）。此偏差值越小，說明此二極管的性能越好。
第二種方法是：先用萬用表測出市電電壓U，然后將被測雙向觸發(fā)二極管串入萬用表的交流電壓測量回路后，接入市電電壓，讀出電壓值U1，再將雙向觸發(fā)二極管的兩極對調(diào)連接后并讀出電壓值U2。
若U1與U2的電壓值相同，但與U的電壓值不同，則說明該雙向觸發(fā)二極管的導(dǎo)通性能對稱性良好。若U1與U2的電壓值相差較大時，則說明該雙向觸發(fā)二極管的導(dǎo)通性不對稱。若U1、U2電壓值均與市電U相同時，則說明該雙向觸發(fā)二極管內(nèi)部已短路損壞。若U1、U2的電壓值均為0V，則說明該雙向觸發(fā)二極管內(nèi)部已開路損壞。 第三種方法是：用0~50V連續(xù)可調(diào)直流電源，將電源的正極串接1只20kΩ電阻器后與雙向觸發(fā)二極管的一端相接，將電源的負(fù)極串接萬用表電流檔（將其置于1mA檔）后與雙向觸發(fā)二極管的另一端相接。逐漸增加電源電壓，當(dāng)電流表指針有較明顯擺動時（幾十微安以上），則說明此雙向觸發(fā)二極管已導(dǎo)通，此時電源的電壓值即是雙向觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓。
圖4-73是雙向觸發(fā)二極管轉(zhuǎn)折電壓的檢測方法。
（四）發(fā)光二極管的檢測
1．正、負(fù)極的判別： 將發(fā)光二極管放在一個光源下，觀察兩個金屬片的大小，通常金屬片大的一端為負(fù)極，金屬片小的一端為正極。
2．性能好壞的判斷
用萬用表R×10k檔，測量發(fā)光二極管的正、反向電阻值。正常時，正向電阻值（黑表筆接正極時）約為10~20kΩ，反向電阻值為250kΩ~∞（無窮大）。較高靈敏度的發(fā)光二極管，在測量正向電阻值時，管內(nèi)會發(fā)微光。若用萬用表R×1k檔測量發(fā)光二極管的正、反向電阻值，則會發(fā)現(xiàn)其正、反向電阻值均接近∞（無窮大），這是因為發(fā)光二極管的正向壓降大于1.6V（高于萬用表R×1k檔內(nèi)電池的電壓值1.5V）的緣故。 用萬用表的R×10k檔對一只220μF/25V電解電容器充電（黑表筆接電容器正極，紅表筆接電容器負(fù)極），再將充電后的電容器正極接發(fā)光二極管正極、電容器負(fù)極接發(fā)光二極管負(fù)極，若發(fā)光二極管有很亮的閃光，則說明該發(fā)光二極管完好。
也可用3V直流電源，在電源的正極串接1只33Ω電阻后接發(fā)光二極管的正極，
將電源的負(fù)極接發(fā)光二極管的負(fù)極（見圖4-74），正常的發(fā)光二極管應(yīng)發(fā)光�；�?qū)?節(jié)1.5V電池串接在萬用表的黑表筆（將萬用表置于R×10或R×100檔，黑表筆接電池負(fù)極，等于與表內(nèi)的1.5V電池串聯(lián)），將電池的正極接發(fā)光二極管的正極，紅表筆接發(fā)光二極管的負(fù)極，正常的發(fā)光二極管應(yīng)發(fā)光。
（五）紅外發(fā)光二極管的檢測
1．正、負(fù)極性的判別： 紅外發(fā)光二極管多采用透明樹脂封裝，管心下部有一個淺盤，管內(nèi)電極寬大的為負(fù)極，而電極窄小的為正極。也可從管身形狀和引腳的長短來判斷。通常，靠近管身側(cè)向小平面的電極為負(fù)極，另一端引腳為正極。長引腳為正極，短引腳為負(fù)極。
2．性能好壞的測量： 用萬用表R×10k檔測量紅外發(fā)光管有正、反向電阻。正常時，正向電阻值約為15~40kΩ（此值越小越好）；反向電阻大于500kΩ（用R×10k檔測量，反向電阻大于200 kΩ）。若測得正、反向電阻值均接近零，則說明該紅外發(fā)光二極管內(nèi)部已擊穿損壞。若測得正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。若測得的反向電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于500kΩ，則說明該二極管已漏電損壞。
（六）紅外光敏二極管的檢測
將萬用表置于R×1k檔，測量紅外光敏二極管的正、反向電阻值。正常時，正向電阻值（黑表筆所接引腳為正極）為3~10 kΩ左右，反向電阻值為500 kΩ以上。若測得其正、反向電阻值均為0或均為無窮大，則說明該光敏二極管已擊穿或開路損壞。 在測量紅外光敏二極管反向電阻值的同時，用電視機遙控器對著被測紅外光敏二極管的接收窗口（見圖4-75）。正常的紅外光敏二極管，在按動遙控器上按鍵時，其反向電阻值會由500 kΩ以上減小至50~100 kΩ之間。阻值下降越多，說明紅外光敏二極管的靈敏度越高。
（七）其他光敏二極管的檢測
1．電阻測量法： 用黑紙或黑布遮住光敏二極管的光信號接收窗口，然后用萬用表R×1k檔測量光敏二極管的正、反向電阻值。正常時，正向電阻值在10~20kΩ之間，反向電阻值為∞（無窮大）。若測得正、反向電阻值均很小或均為無窮大，則是該光敏二極管漏電或開路損壞。
再去掉黑紙或黑布，使光敏二極管的光信號接收窗口對準(zhǔn)光源，然后觀察其正、反向電阻值的變化。正常時，正、反向電阻值均應(yīng)變小，阻值變化越大，說明該光敏二極管的靈敏度越高。
2．電壓測量法： 將萬用表置于1V直流電壓檔，黑表筆接光敏二極管的負(fù)極，紅表筆接光敏二極管的正極、將光敏二極管的光信號接收窗口對準(zhǔn)光源。正常時應(yīng)有0.2~0.4V電壓（其電壓與光照強度成正比）。
3．電流測量法： 將萬用表置于50μA或500μA電流檔，紅表筆接正極，黑表筆接負(fù)極，正常的光敏二極管在白熾燈光下，隨著光照強度的增加，其電流從幾微安增大至幾百微安。
（八）激光二極管的檢測
1．阻值測量法： 拆下激光二極管，用萬用表R×1k或R×10k檔測量其正、反向電阻值。正常時，正向電阻值為20~40kΩ之間，反向電阻值為∞（無窮大）。若測得正向電阻值已超過50kΩ，則說明激光二極管的性能已下降。若測得的正向電阻值大于90kΩ，則說明該二極管已嚴(yán)重老化，不能再使用了。
2．電流測量法： 用萬用表測量激光二極管驅(qū)動電路中負(fù)載電阻兩端的電壓降，再根據(jù)歐姆定律估算出流過該管的電流值，當(dāng)電流超過100mA時，若調(diào)節(jié)激光功率電位器（見圖4-76），而電流無明顯的變化，則可判斷激光二極管嚴(yán)重老化。若電流劇增而失控，則說明激光二極管的光學(xué)諧振腔已損壞。
（九）變?nèi)荻䴓O管的檢測
1．正、負(fù)極的判別： 有的變?nèi)荻䴓O管的一端涂有黑色標(biāo)記，這一端即是負(fù)極，而另一端為正極。還有的變?nèi)荻䴓O管的管殼兩端分別涂有黃色環(huán)和紅色環(huán)，紅色環(huán)的一端為正極，黃色環(huán)的一端為負(fù)極。
也可以用數(shù)字萬用表的二極管檔，通過測量變?nèi)荻䴓O管的正、反向電壓降來判斷出其正、負(fù)極性。正常的變?nèi)荻䴓O管，在測量其正向電壓降時，表的讀數(shù)為0.58~0.65V；測量其反向電壓降時，表的讀數(shù)顯示為溢出符號“1”。在測量正向電壓降時，紅表筆接的是變?nèi)荻䴓O管的正極，黑表筆接的是變?nèi)荻䴓O管的負(fù)極。
2．性能好壞的判斷： 用指針式萬用表的R×10k檔測量變?nèi)荻䴓O管的正、反向電阻值。正常的變?nèi)荻䴓O管，其正、反向電阻值均為∞（無窮大）。若被測變?nèi)荻䴓O管的正、反向電阻值均有一定阻值或均為0，則是該二極管漏電或擊穿損壞。
（十）雙基極二極管的檢測
1．電極的判別： 將萬用表置于R×1k檔，用兩表筆測量雙基極二極管三個電極中任意兩個電極間的正反向電阻值，會測出有兩個電極之間的正、反向電阻值均為2~10kΩ，這兩個電極即是基極B1和基極B2，另一個電極即是發(fā)射極E。再將黑表筆接發(fā)射極E，用紅表筆依次去接觸另外兩個電極，一般會測出兩個不同的電阻值。有阻值較小的一次測量中，紅表筆接的是基極B2，另一個電極即是基極B1。
2．性能好壞的判斷： 雙基極二極管性能的好壞可以通過測量其各極間的電阻值是否正常來判斷。用萬用表R×1k檔，將黑表筆接發(fā)射極E，紅表筆依次接兩個基極（B1和B2），正常時均應(yīng)有幾千歐至十幾千歐的電阻值。再將紅表筆接發(fā)射極E，黑表筆依次接兩個基極，正常時阻值為無窮大。
雙基極二極管兩個基極（B1和B2）之間的正、反向電阻值均為2~10kΩ范圍內(nèi)，若測得某兩極之間的電阻值與上述正常值相差較大時，則說明該二極管已損壞。
（十一）橋堆的檢測
1．全橋的檢測： 大多數(shù)的整流全橋上，均標(biāo)注有“+”、“-”、“~”符號（其中“+”為整流后輸出電壓的正極，“-”為輸出電壓的負(fù)極，“~”為交流電壓輸入端），很容易確定出各電極。
檢測時，可通過分別測量“+”極與兩個“~”極、“-”極與兩個“~”之間各整流二極管的正、反向電阻值（與普通二極管的測量方法相同）是否正常，即可判斷該全橋是否已損壞。若測得全橋內(nèi)幾只二極管的正、反向電阻值均為0或均為無窮大，則可判斷該二極管已擊穿或開路損壞。
2．半橋的檢測： 半橋是由兩只整流二極管組成，通過用萬用表分別測量半橋內(nèi)部的兩只二極管的正、反電阻值是否正常，即可判斷出該半橋是否正常。
（十二）高壓硅堆的檢測
高壓硅堆內(nèi)部是由多只高壓整流二極管（硅粒）串聯(lián)組成，檢測時，可用萬用表的R×10k檔測量其正、反向電阻值。正常的高壓硅堆，其正向電阻值大于200kΩ，反向電阻值為無窮大。若測得其正、反向均有一定電阻值，則說明該高壓硅堆已軟擊穿損壞。
（十三）變阻二極管的檢測
用萬用表R×10k檔測量變阻二極管的正、反向電阻值，正常的高頻變阻二極管的正向電阻值（黑表筆接正極時）為4.5~6kΩ，反向電阻值為無窮大。若測得其正、反向電阻值均很小或均為無窮大，則說明被測變阻二極管已損壞。
（十四）肖特基二極管的檢測
二端型肖特基二極管可以用萬用表R×1檔測量。正常時，其正向電阻值（黑表筆接正極）為2.5~3.5Ω，投向電阻值為無窮大。若測得正、反電阻值均為無窮大或均接近0，則說明該二極管已開路或擊穿損壞。
三端型肖特基二極管應(yīng)先測出其公共端，判別出共陰對管，還是共陽對管，然后再分別測量兩個二極管的正、反向電阻值。
黃 凱
2006-11-27制作
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