二极管的主要特性是单向导电性,即在正向电压的作用下,导通电阻很小,电流可正常通过;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大,不能通过电流。
常用的二极管有普通二极管(包括检波二极管、整流二极管、阻尼二极管、开关二极管、续流二极管等)和发光二极管(简称LED,有不同颜色的LED)等,如图4-9所示。
图4-9 常用二极管的外形
1.检测普通二极管
普通二极管具有单向导电性。通过用万用表检测其正、反向电阻值,可以判断出二极管的电极,还可估测出二极管是否损坏。
(1)引脚正负极检测方法
将万用表置于R×100档或R×1k档,两表笔分别接二极管的两个电极,测出一个结果后,对调两表笔,再测出一个结果。两次测量的结果中,有一次测量出的阻值较大(为反向电阻),一次测量出的阻值较小(为正向电阻)。在阻值较小的一次测量中,黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。具体操作方法见表4-4。
表4-4 指针式万用表检测二极管正负极
(2)质量检测方法
通过测量二极管的正向电阻和反向电阻,可判断二极管引脚的正负极,也可判断其质量的好坏。
测量二极管正向电阻,阻值越小越好;测量二极管反向电阻,阻值越大越好。若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小,则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大,则说明该二极管已开路损坏。具体操作方法见表4-5。
表4-5 二极管质量检测
二极管检测过程可归纳见表4-6。
表4-6 二极管的极性判定
注:二极管正向电阻一般为几百至几千欧姆。
【重要提醒】
普通二极管的测量操作可总结为以下口诀:
口诀
单向导电二极管,一个正极一负极。
正反测量比阻值,一大一小记清楚。
阻值小者看表笔,黑正红负定电极。
反向测量针不动,在路测量有特殊。
正反都通芯击穿,正向无穷芯开路。
单向导电二极管,一个正极一负极——二极管的核心器件是PN结,它具有单向导电性,这是指针式万用表测量二极管的理论依据。二极管有两个电极,与P端连接的是正极,与N端连接的是负极。
正反测量比阻值,一大一小记清楚——正向测量时电阻值小(因为PN结正向导通),反向测量时电阻值大(因为PN结反向截止),记清楚两次测量的电阻值,然后进行比较。
阻值小者看表笔,黑正红负定电极——阻值小时的那一次测量时,与黑表笔相连接的是正极,与红表笔相连接的是负极。
反向测量针不动,在路测量有特殊——二极管的反向电阻为几千欧,甚至接近无穷大,所以测量时指针基本不动。如果是在路测量二极管的反向电阻,则指针要动,会有一定的阻值。
正反都通芯击穿,正向无穷芯开路——如果正向、反向测量时二极管都导通(均有一定的电阻值),说明二极管内部的PN结已经击穿损坏;如果正向测量时电阻值为无穷大,则表明PN结开路。
2.检测发光二极管
发光二极管多采用透明树脂封装,管子下部有一个浅盘,管内电极宽大的为负极,而电极窄小的为正极。也可从管身形状和引脚的长短来判断。通常,靠近管身侧向小平面的电极为负极,另一端引脚为正极。长引脚为正极,短引脚为负极,如图4-10所示。(www.xing528.com)
图4-10 通过二极管引脚长短判断极性
用万用表R×1k档测量发光二极管的正、反向电阻,如图4-11所示。
图4-11 指针式万用表测量二极管
1)正常时,正向电阻值为15~40kΩ(此时能够看到微弱的发光。有时发光太弱,在暗处仔细观察才能看到);测量反向电阻,应将两表笔交换,此值指示值应为无穷大。
2)若测得正、反向电阻值均接近零,则说明该发光二极管内部已击穿损坏。
3)若测得正、反向电阻值均为无穷大,则说明该二极管已开路损坏。
4)若测得的反向电阻值远远小于500kΩ,则说明该二极管已漏电损坏。
3.稳压二极管稳压值的估测
稳压二极管是否击穿、开路的检测,与普通二极管基本相同,这里不再重复介绍。下面介绍稳压值的估测方法。
将万用表置于R×10k档,并将欧姆调零后,用红表笔接稳压二极管的正极,黑表笔接稳压二极管的负极,当指针摆到一定位置时,从万用表直流10V档的刻度上读出其稳定数据。估测的数值为10V减去刻度上的数值,再乘以1.5即可。
例如,测量12.7V稳压二极管时,指针停留在1.5V的位置,即
(10V-1.5V)×1.5=12.75V
说明被测的稳压二极管的稳压值大约为12.75V,如图4-12所示。
图4-12 万用表估测稳压二极管的稳压值
【重要提醒】
若被测的稳压二极管的稳压值高于万用表R×10k档电池电压值(9V或15V),则被测的稳压二极管不能被反向击穿导通,也就无法测出该稳压二极管的反向电阻阻值。维修时,通常采用电压测量法和代换法判断稳压二极管稳压值是否正常。
4.双向触发二极管的检测
双向触发二极管的结构、等效电路和图形符号如图4-13所示。双向触发二极管属于三层双端半导体器件,具有对称性,可等效为基极开路,发射极与集电极对称的NPN型晶体管。
图4-13 双向触发二极管的结构、等效电路和图形符号
将指针式万用表置于R×1k档,测量双向触发二极管的正向、反向电阻的阻值都应为无穷大。若阻值过小或为零,说明该二极管漏电或已击穿。
5.双基极二极管的检测
双基极二极管是一种只有一个PN结的三个电极半导体器件。双基极二极管的结构、等效电路及图形符号如图4-14所示。
图4-14 双基极二极管的结构、等效电路和图形符号
双基极二极管有两个基极B1、B2和一个发射极E。其中,B1和B2与高电阻率的N型硅片相接,并且B2与硅片的另一侧有一个PN结,在P型半导体上引出的电极就是E极。
采用指针万用表测量双基极二极管时,应先将万用表置于R×1k档,测量方法如图4-15所示。
首先,将黑表笔接双基极二极管BT33F的E极,红表笔接B1极,测它们间的正向电阻值为15kΩ左右,如图4-15a所示;红表笔接B2极时,测它们间的正向电阻值为10kΩ左右,如图4-15b所示;将红表笔接E极,黑表笔分别接两个基极,测它的反向电阻值应为无穷大,如图4-15c所示。两个基极间的阻值为7kΩ,如图4-15d所示。
图4-15 双基极二极管的测量
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