小功率二极管主要包括硅整流二极管、快恢复二极管、开关二极管、稳压二极管、肖特基二极管等,它们均属于普通二极管。
1.硅整流二极管测量
硅整流二极管是利用PN结单向导电特性制成的电子器件,但它可以由硅和锗两种材料制成,因而它也有两种特性,如图4-2所示。因此,在实际检测时,硅二极管和锗二极管的正、反向电阻值有较大不同,如图4-3~图4-6所示。但在实际维修中,检测二极管的正、反向电阻值,仅仅能判断二极管的好坏,而在具体更换和代换时,还必须注意二极管的一些技术参数。一些整流二极管的主要参数的符号及意义见表4-1,一些常见整流二极管型号及主要参数见表4-2。
图4-2 二极管的正向伏安特性
图4-3 普通硅整流二极管正向电阻值检测
图4-4 普通硅整流二极管反向电阻值检测
图4-5 普通锗二极管正向电阻值检测
图4-6 普通锗二极管反向电阻值检测
表4-1 整流二极管的主要参数的符号及意义
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表4-2 一些常见整流二极管型号及主要参数值
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2.快恢复二极管的测量
快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管(5μs以下),工艺上多采用掺金措施,结构上采用PN结型结构或改进的PIN结构。其正向电压降高于普通二极管(1~2V),反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。快恢复二极管的反向恢复时间为数百纳秒或更长,而超快恢复二极管的反向恢复时间则在100ns以下。因此,快恢复二极管具有良好的开关特性,且正向电流大。
(1)快恢复二极管的封装形式及内部结构
快恢复二极管有多种封装形式,20A以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用TO-220封装,如图4-7所示。几十安的管子一般采用TO-3P金属壳封装,几百安至几千安的管子通常采用螺栓型或平板型封装方式。在液晶电视机等电子设备中,最常见的主要是DO-15、DO-27、DO-41封装的快恢复或超快恢复二极管。
图4-7 四种快恢复、超快恢复二极管外形及内部结构示意图
(2)快恢复、超快恢复二极管的检测方法
用万用表检测快恢复、超快恢复二极管的方法与硅整流二极管的检测方法基本相同,但检测时的正向电阻值略有不同,如图4-8和图4-9所示。一些常见的快恢复、超快恢复二极管的型号及主要参数值见表4-3。
图4-8 FR107快恢复二极管正、反向电阻值检测
图4-9 FMLG16S快恢复型阻尼二极管正、反向电阻值检测
表4-3 一些常见的快恢复、超快恢复二极管的型号及主要参数值
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3.开关二极管的测量
开关二极管是利用PN结单向导电特性制成的半导体开关器件。它的突出特点是具有良好的高频开关特性,其反向恢复时间trr仅有几纳秒(ns),且体积非常小。
(1)开关二极管的封装形式及标记方法
开关二极管通常采用DO-35玻璃壳封装,其型号的标记方法,通常是直接将型号打印在玻璃壳外表面上,并用黑色圆环来表示二极管的负极,如图4-10所示。
图4-10 开关二极管实物图
(2)开关二极管的检测方法
图4-11 开关二极管的检测
开关二极管的检测方法与整流二极管的检测方法基本相同,只是其正向电阻值稍大,如图4-11所示。开关二极管的型号较多,其正向电阻值不完全一致,且检测正向电阻值只能初步判断开关二极管是否基本正常。因此,在实际维修更换或代换时,还要注意开关二极管的其他一些技术参数。一些常见开关二极管型号及主要技术参数见表4-4。
表4-4 常见开关二极管的型号及主要参数值
4.稳压二极管的检测
稳压二极管是面结型硅二极管,具有陡峭的反向击穿特性,常采用DO-41铁壳和玻璃封装,如图4-12所示。对于稳压二极管的正、反向电阻值的检测,与稳压二极管的稳压值有很大关系。下面就主要以图4-12中的5.1V和18V稳压二极管为例进行介绍。其检测方法如图4-13~图4-17所示。经实际检测表明,在用MF47型指针式万用表检测稳压二极管的反向导通电阻值时,因表内电压最高为9V,所以只能检测出稳压值在9V以下的稳压二极管。这一点在检测时应注意。一些常见稳压二极管型号及主要参数值见表4-5。
图4-12 稳压二极管实物图
图4-13 5.1V稳压二极管正向电阻值检测
图4-14 5.1V稳压二极管反向电阻值的检测
图4-15 5.1V稳压二极管反向导通电阻值的检测
图4-16 18V稳压二极管正向电阻值的检测
图4-17 18V稳压二极管反向电阻值的检测
表4-5 常见稳压二极管型号及主要参数值
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注:表中UZ为稳压二极管稳定电压;RZ为动态电阻;IR为反向漏电流;IZM为稳压二极管最大工作电流;PCM为最大耗散功率。
5.肖特基二极管的测量
肖特基二极管(Schottky Barrier Diode,SBD)是一种低功耗、大电流、超高速半导体器件,其最大特点是,反向恢复时间极短(可小到几纳秒),正向导通电压降仅在0.4V左右,而整流电流却可达到几千安培。这是快恢复二极管所无法比拟的。目前,肖特基二极管的种类和型号较多,且有不同的封装形式。但大体上分为内含单管和双管两种形式。它们的检测方法如图4-18所示。几种常见的肖特基二极管型号及主要参数值见表4-6。
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