高功率二极管一般用于220V电源整流,它常有轴向单管和组合半桥、全桥等多种形式。因此,其检测方法也不完全一致。
表4-6 几种常见肖特基二极管型号及主要参数值
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1.轴向单管大功率二极管的检测方法
轴向单管大功率二极管,多用于大电流整流电路,常采用DO-27及R-6等封装形式。其检测方法如图4-19所示。一些常见大功率整流二极管型号及主要参数值见表4-7。
图4-19 轴向单管大功率整流二极管正向电阻值检测
表4-7 常见大功率整流二极管型号及主要参数值
(续)
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2.整流桥的检测方法
整流桥主要用于电子设备及仪器中的电源整流,但它有半桥和全桥两种组合形式。半桥是将两个二极管封装在一起的整流器件,可用于全波整流;全桥是将四个二极管封装在一起的整流器件,可用于桥式整流。两者有不同的检测方法。
(1)半桥整流器的检测方法
半桥整流器有共阳极和共阴极两种形式,可整流输出正电压和负电压,但两者可组成全桥整流电路,输出正电压。其检测方法如图4-20和图4-21所示,电路原理图如图4-22所示。
图4-20 共阳极半桥正向电阻值的检测
(2)全桥整流器的检测方法
全桥整流器也称桥式整流器,它的组成特点主要是,将四只二极管的两只负极相连接,另两只正极相连接,两组余下的引脚对接,并分别与交流电连接就构成了桥式整流器,如图4-23所示。其检测方法如图4-24所示。一些常见整流桥的型号及主要参数值见表4-8。
图4-21 共阴极半桥正向电阻值的检测
图4-22 半桥整流器内部电路原理图
图4-23 全桥整流器内电路结构原理图
图4-24 全桥整流器正、反向电阻值检测
表4-8 常见硅整流桥型号及主要参数值
(续)(www.xing528.com)
3.双基极二极管的检测
双基极二极管又称单结晶体管(UJT),它是一种只有一个PN结的三端半导体器件。其基本结构和等效电路及表示符号如图4-25所示。
图4-25 双基极二极管基本结构和等效电路及表示符号
在图4-25a中,双基极二极管基片是高电阻率的N型硅片,在其一侧的两端通过欧姆接触各引出一个电极,并分别称为第一基极B1和第二基极B2;而在硅片的另一侧,距B2较近处制作一个PN结,并在P型硅上引出一个电极,称为发射极E,它与B1和B2组成了双基极二极管。
在图4-25中,双基极二极管的两个基极之间的电阻为RBB,一般为3~10kΩ,但RBB可分为两段,即RBB=RB1+RB2,其中RB1是第一基极B1至PN结的电阻,RB2是第二基极B2至PN结的电阻。因此,在对双基极二极管进行检测时就主要是检测双基极与发射极之间的动态电流及正、反向电阻。
(1)双基极二极管的基本特性
在进行双基极二极管的特性测试时,可首先在双基极二极管的两个基极之间加电压UBB,再在发射极E和第一基极B1之间加上电压UE,且UE小于UBB,并通过RP可调,如图4-26所示。
图4-26 双基极二极管的特性测试电路
在图4-26中,若一开始给发射极加电压,其值不超过峰点电压UP,发射极电流很小,PN结呈截止状态,即发射极电流处于伏安特性曲线的截止区。如图4-27所示。当发射极电压一旦超过UP,发射极电流就急剧增长,其压降UE反而下降,一直到谷点。这种电流增长而电压下降的特性是负电阻状态,因此,伏安特性曲线中的这一部分为负阻区。如果发射极电流继续增大,并超过谷点时,UE将随IE的增长而增加,这一部分称为饱和区。
(2)双基极二极管的检测方法
双基极二极管的检测方法,主要是利用万用表的欧姆挡测量极间阻值,以区分电极和判断管子的好坏。
1)发射极判断。发射极判断常有两种方法,如图4-28和图4-29所示。其中,一种是先确定第一基极B1和第二基极B2,最后确定发射极E,这种方法为排除法;另一种是先假设某一电极为发射极E,再通过测量比对另外两个电极的电阻值进行确认,这种方法为选择法。
图4-27 双基极二极管伏安特性曲线(负阻特性)
2)区分第一基极B1和第二基极B2。区分第一基极B1和第二基极B2的检测方法与图4-28和图4-29基本相同。检测时,先将黑表笔接E极,然后用红表笔依次去测量另外两个电极的正向电阻值。此时,测得阻值较小一点的电极为第二基极B2,而测得阻值较大一点的电极为第一基极B1。这是因为双基极二极管的内部结构中,E极所接的PN结与B2的欧姆接触较近些,而PN结与B1的欧姆接触较远些。
3)双基极二极管的好坏判别。双基极二极管的好坏主要是依据测量PN结的正、反电阻值及基极电阻等进行判别。
图4-28 双基极二极管发射极判断方法(一)
图4-29 双基极二极管发射极判断方法(二)
①测量PN结正、反向电阻值。首先将黑表笔接发射极E,红表笔接B1或B2时,所测得PN结的正向电阻值应为几欧至十几千欧,比普通二极管的正向电阻值略大,此为正常。再将红表笔接在发射极后,用黑表笔分别测量B1或B2的反向电阻值均应为∞。若测得正向电阻值很大或很小,或反向电阻值不为∞,则说明被测双基极二极管不良或损坏。
②测量基极电阻RBB。将红黑两表笔分别任意接在B1和B2的两个电极上,此时,若电阻值在2~10kΩ范围内,则说明被测双基极二极管基本正常。若阻值过大或过小,则说明被测双基极二极管不良。其正常阻值范围由具体型号决定。一些常见双基极二极管的型号及主要参数值见表4-9。
表4-9 常见双基极二极管型号及主要参数值
4.双向触发二极管的检测
双向触发二极管(Diode AC switch,简称为DIAC),是由硅NPN三层结构组成的具有对称性的半导体二极管,其内部结构及伏安特性等如图4-30所示。
图4-30 双向触发二极管内部结构及伏安特性
在图4-30d中,伏安特性曲线表明,双向触发二极管是双方向皆可导通,即不论外加电压极性如何,只要外加电压大于UBO或小于UBR时,双向触发二极管就会导通。因此,双向触发二极管常与双向晶闸管组成过电压保护电路。在正常状态下,当双向触发二极管两端的电压U小于正向转折电压UBO时,管子呈高阻状态,而U>UBO时,则导通电流曲线进入负阻区;同理,当U超过反向转折电压UBR时,管子的导通电流曲线也能进入负阻区。因此,转折电压UBO与UBR具有对称性,用ΔUB表示。ΔUB=UBO-UBR。一般要求ΔUB<2U,理想值ΔUB=0。用万用表检测双向触发二极管,主要是判别管子的转折电压的对称性。其检测方法如图4-31所示。
图4-31 双向触发二极管检测方法示意及说明图
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