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[导读]晶体二极管(简称二极管)是常用的半导体器件,主要特性具有单向导电性能。其在电路中的主要作用有整流、稳压、发光、变容等。

晶体二极管(简称二极管)是常用的半导体器件,主要特性具有单向导电性能。其在电路中的主要作用有整流、稳压、发光、变容等。

二极管有两种工作状态:

(1)正向导通:给二极管两端加上高于起始电压的正偏电压,则二极管正向导通,此时二极管有电流通过。

(2)反向截止:给二极管两端加上高于起始电压的反偏电压,则二极管反向截止,此时二极管没有电流通过。

指针万用表

数字万用表

用万用表检测二极管之前,我们要知道二极管通常容易出现的故障有哪些?

一、二极管容易出现的故障分为三类:短路、断路、变质

1、短路

二极管短路故障通常表现为正、反向的电阻值都为0,此时二极管失去了单向导通的能力。

二极管是否是短路故障,我们可以用万用表测量二极管的正、反向电阻,如果电阻值为0,就表明二极管发生了短路故障。

2、断路

二极管断路故障通常表现为正、反向的电阻值变为无穷大,可通过万用表测量正、反向电阻来判断。若正、反向的电阻值变为无穷大,则此二极管存在断路故障。

二极管断路故障分为电性能和机械两方面。在电性能方面,断路是短路电流过大导致PN结烧坏的结果。在机械方面,断路是二极管电极因某种原因断开造成的。

3、变质

二极管变质故障是一种介于短路和断路之间的情况,这种情况比较复杂,多表现为正、反向电阻上。例如某二极管的正向电阻超过了标称值,导致正向导通电流减小,会引起电路不能正常工作,可以认为是二极管变质。

二、万用表检测二极管

1、指针万用表检测二极管

指针万用表检测二极管的正反向电阻检测的依据:二极管正向电阻小,反向电阻大。测量步骤如下:

1)指针万用表的挡位选择RX1K挡位,并欧姆调零。

2)将红黑表笔分别接在二极管的两个金属阵脚上,测量出电阻R1。

3)交换红黑表笔分别接在二极管的两个金属阵脚上,测量出电阻R2。

4)根据测出的两次电阻R1和R2判断二极管的质量好坏与极性:

(1)电阻值一大一小:说明二极管是好的,且阻值小的黑表笔接的那端是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。

(2)两次阻值都很大:说明二极管断路。

(3)两次阻值都很小:说明二极管短路。

2、数字万用表检测二极管

数字万用表检测二极管的正反向电阻检测的依据:二极管正向导通有固定电压值,反向截止电压值无穷大。

准备工作:将红表笔插入“V.Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔,功能旋钮打到“二极管”挡位。

(1)将红白黑表表分别接触二极管的两个金属阵脚上,如果显示屏上显示“数值”,则说明二极管处于正向导通状态,此时黑表笔接的的二极管那端为负极,红表笔接的那端为正极。

(2)交换红黑表笔分别接在二极管的两个金属阵脚上,如果显示屏上显示“OL”,则说明二极管处于反向截止状态,此时黑表笔接的的二极管那端为正极,红表笔接的那端为负极。

既然数字万用表可以测量出二极管两端的电压值,那么可以根据电压值的大小估算出二极管是哪种材质的二极管:

(1)如果测出的二极管电压值在0.150~0.300V之间,说明是锗材质二极管。

(2)如果测出的二极管电压值在0.400~0.700V之间,说明是硅材质二极管。

二极管是一种双端半导体器件,只允许电流沿一个方向流动。这些存在于不同的应用中,如整流器、钳位器、剪刀等。

当二极管的阳极端子相对于阴极变为正极时,二极管被称为正向偏置。对于硅二极管,正向偏置二极管的压降典型值为0.7V。这是二极管的阳极和阴极之间正向偏置的最小电位差。

在测试二极管之前,我们必须首先确定二极管的端子,即其阳极和阴极。大多数PN结二极管的主体上都有一个白色带,这个白色带附近的端子是阴极。剩下的一个是阳极。通孔和表面贴装二极管都有此标记。

一些二极管可能具有不同的色带(例如,某些齐纳二极管在其红色/橙色主体上有黑色标记),但此彩色标记附近的端子几乎总是阴极。

二极管的测试可以以不同的方式进行,但是在这里我们给出了二极管的一些基本测试程序。

注意:下面提到的测试程序仅适用于普通PN二极管。

注意:如果要测试的二极管已经在电路中(在PCB上),那么您可以通过仅移除/脱焊二极管的一根引线来执行以下提到的测试。

如何使用数字万用表测试二极管?

使用数字万用表(DMM)的二极管测试可以通过两种方式进行,因为DMM中有两种模式可用于检查二极管。这些模式是:

二极管模式

欧姆表模式(或电阻模式)

二极管测试模式是测试二极管的最佳方式,因为它依赖于二极管的特性。在这种方法中,二极管被置于正向偏置状态,并使用万用表测量二极管两端的压降。正常工作的二极管将允许电流在正向偏置中流动,并且必须具有压降。

在二极管的电阻模式测试中,测量二极管的正向和反向偏置电阻。对于一个好的二极管,正向偏置电阻应该是几百欧姆到几千欧姆,反向偏置电阻应该非常高(通常表示为OL–万用表中的开环)。

二极管模式测试程序

识别二极管的阳极和阴极端子。

通过将中央旋钮旋转到指示二极管符号的位置,使数字万用表(DMM)保持二极管检查模式。在这种模式下,万用表能够在测试引线之间提供大约2mA的电流。

将万用表的红色探头连接到阳极,将黑色探头连接到阴极。这意味着二极管是正向偏置的。

观察万用表显示屏上的读数。如果显示的电压值在0.6到0.7之间(对于硅二极管),则二极管是健康且完美的。对于锗二极管,该值介于0.25到0.3之间。

现在,反转仪表的端子,即将红色探头连接到阴极,将黑色探头连接到阳极。这是二极管的反向偏置条件,其中没有电流流过它。因此,如果二极管健康,则仪表应读取OL或1(相当于开路)。

如果仪表显示的值与上述两个条件无关,则二极管有缺陷。二极管中的缺陷可以是开路或短路。

开路二极管意味着二极管在反向和正向偏置条件下都表现为开路开关。因此,在任一偏置条件下,都没有电流流过二极管。因此,仪表将在反向和正向偏置条件下指示OL(或1)。

二极管短路意味着二极管表现为闭合开关,因此无论偏置如何,电流都会流过它,二极管两端的压降将在0V至0.4V之间。因此,万用表将指示零电压值,但在某些情况下,它将显示非常小的电压作为二极管两端的压降。

欧姆表(电阻)模式测试程序

与二极管测试方法类似,电阻模式也是检查二极管是否良好、短路或开路的简单方法。

识别二极管的端子,即阳极和阴极。

通过将中央旋钮或选择器旋转到指示欧姆符号或电阻值的位置,使数字万用表(DMM)保持在电阻或模式。将选择器保持在低电阻(可能是1K欧姆)模式以进行正向偏置,并将其保持在高电阻模式(100K欧姆)以进行反向偏置测试程序。

将红色探头连接到阳极,将黑色探头连接到阴极。这意味着二极管是正向偏置的。当二极管正向偏置时,二极管的电阻非常小。

如果仪表在仪表显示屏上显示的数值适中,即几十欧姆,则二极管不好。但是,如果电阻读数为几百欧姆到几千欧姆,则二极管良好且工作正常。

现在反转万用表的端子,使阳极连接到黑色探头,阴极连接到红色探头。所以二极管是反向偏置的。

如果仪表在仪表显示屏上显示非常高的电阻值或OL,则二极管良好且功能正常。因为在反向偏置条件下,二极管提供非常高的电阻。

综上所述,很明显,为了二极管正常工作,DMM在正向偏置条件下应读取一些低电阻,在反向偏置条件下应读取非常高的电阻或OL。

如果仪表在正向和反向偏置条件下都指示非常高的电阻或OL,则称二极管断开。另一方面,如果仪表在两个方向上读取非常低的电阻,则称二极管短路。

如何使用模拟万用表测试二极管?

大多数模拟万用表通常没有专用的二极管测试模式。因此,我们将在模拟万用表中使用电阻模式,这类似于使用DMM欧姆表模式测试二极管

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