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)是由一个PN结构成的半导体器件,具有单向导电特性。通过用万用表检测其正、反向电阻值,可以判别出二极管的电极,还可以估测出二极管是否损坏。
将万用表置于R×100挡或R×1k挡,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,如图 1-57所示。
图 1-57 二极管引脚极性判别
通常,锗材料二极管的正向电阻值为 1kΩ左右,反向电阻值为 300kΩ左右;硅材料二极管的电阻值为 5kΩ左右,反向电阻值为∞ (无穷大)。正向电阻越小越好,反向电阻越大越好;正、反向电阻值相差越悬殊,说明二极管的单向导电特性越好。
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。
上述检测过程可归纳为表 1-9所示。
表 1-9 二极管的检测
表 1-9规定的只是大致范围,实际上正、反向电阻不仅与被测管有关,还与万用表的型号有关。各种型号的万用表R×1k挡的欧姆中心值不同,向二极管提供的电流不同,反映在电阻值上就有一定差异。若选择R×100挡,或R×10挡、R×1挡,则电阻挡越低,向被测管提供的电流越大,测出的电阻值就越小。
指点迷津
普通二极管检测操作口诀
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——阻值小的那一次测量中,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,所以测量时表针基本不动。如果是在路测量二极管的反向电阻,则表针要动,会有一定的阻值。
正反都通芯击穿,正向无穷芯开路——如果正、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PN结开路。
稳压二极管是利用反向击穿电流在较大范围内变化时,二极管两端电压变化很小的原理制成的。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态,这就是稳压二极管的特性。
1)稳压二极管极性的检测
对标志不清楚的稳压二极管,可用万用表判别其极性,测量的方法与普通二极管相同。即用万用表R×1k挡,将两表笔分别接稳压二极管的两个电极,测出一个结果后,再对调两表笔进行测量。在两次测量结果中,阻值较小那一次,黑表笔接的是稳压二极管的正极,红表笔接的是稳压二极管的负极。若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大,则说明该二极管已击穿或开路损坏。
2)稳压二极管稳压值的检测
稳压值在 15V以下的稳压二极管,可用MF47型万用表直接测量其稳压值,方法如下。
(1)选择“R×10k”挡,然后调零。
(2)用万用表的红表笔接二极管的正极、黑表笔接二极管的负极,从万用表直流电压挡10V刻度线上读取数值,如图 1-58所示。
图 1-58 测量稳压二极管稳压值
(3)用公式U Z =(10-读数值)×U S /10(V)计算出稳压值。公式中,U S 为万用表内两种电池之和。计算时要注意,MF47型万用表的“R×10k”挡有 9V和 15V电池两种型号,10表示电压的满刻度值。
例如,若测得某一稳压二极管万用表的指针读数刚好是 4,而该表内电池电压为 9+1.5=10.5(V),则该稳压二极管的稳压值为U Z =(10-4)×10.5/10=6.3(V)。
对于稳压值大于或等于 15V的稳压二极管,用一个输出电压大于稳压值的直流电源(如 0~ 30V连续可调直流稳压电源),通过限流电阻R (如 1.5kΩ)给稳压二极管加上反向电压,用万用表直流电压挡即可测量出稳压二极管的稳压值,如图 1-59所示。测量时,适当选取限流电阻R的阻值,使稳压二极管反向工作电流为 5~ 10mA。
图1-59 测量稳压值大于或等于 15V的稳压二极管
中转站——稳压管与普通二极管的鉴别
当一些稳压值较小的稳压二极管的标志不清楚或脱落时,可用下面方法鉴别出来:首先将二极管的正、负极性判断出来,然后用万用表的R×10k挡测量,黑表笔接二极管的负极,红表笔接二极管的正极。如果此时反向电阻值变得很小(与R×1k挡测量时相比较),则说明该管为稳压管;若测得反向电阻值很大,则说明该管为普通二极管。
1)正、负极性的判别
发光二极管多采用透明树脂封装,管心下部有一个浅盘,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 1-60所示。
图 1-60 发光二极管极性的判别
2)性能好坏的测量
用万用表R×10k挡测量发光二极管的正、反向电阻,如图 1-61所示。正常时,正向电阻值为 15~ 40kΩ (此值越小越好);反向电阻大于 500kΩ,趋近于无穷大。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。若测得正、反向电阻值均为无穷大,则说明该发光二极管已开路损坏。若测得的反向电阻值远小于 500kΩ,则说明该发光二极管已漏电损坏。
图 1-61 指针式万用表检测发光二极管
1)电阻测量法
(1)先用黑纸或黑布遮住光敏二极管的光信号接收窗口,然后用万用表R×1k挡测量光敏二极管的正、反向电阻值,如图 1-62所示。正常时,正向电阻值在 10~ 20kΩ之间,反向电阻值为∞ (无穷大)。若测得正、反向电阻值均很小或均为无穷大,则说明该光敏二极管漏电或开路损坏。
图 1-62 检测光敏二极管
(2)去掉黑纸或黑布,使光敏二极管的光信号接收窗口对准光源,然后观察其正、反向电阻值的变化。正常时,正、反向电阻值均应变小,阻值变化越大,说明该光敏二极管的灵敏度越高。
2)电压测量法
将万用表置于 1V直流电压挡,黑表笔接光敏二极管的负极,红表笔接光敏二极管的正极,将光敏二极管的光信号接收窗口对准光源。正常时应有 0.2~ 0.4V电压(电压与光照强度成正比)。
3)电流测量法
将万用表置于50μA或500μA电流挡,红表笔接正极,黑表笔接负极,正常的光敏二极管在白炽灯光下,随着光照强度的增加,其电流从几微安增大至几百微安。