二极管的极性一般都标注在管壳上。如果管壳上没有标志或标志不清,就需要用万用表进行检测。
1 普通二极管的检测
1.1 指针式万用表检测普通二极管
用指针式万用表测量普通二极管(整流二极管、检波二极管)正、反向电阻如图1所示。测量判断的依据是:二极管的正向电阻小,反向电阻大。
图1 用指针式万用表测量普通二极管正、反向电阻
首先,将万用表置于欧姆挡的R×100挡或R×1k挡。一般不用R×1挡,因为输出电流太大;也不宜用R×10k挡,因为电压太高,有些管子可能会被损坏。将两表笔分别接在二极管的两个引线上,测出电阻值,对换两表笔,再测出一个阻值。根据这两次测得的结果,判断出二极管的质量好坏与极性。
测量的结果分析如下。
①阻值大,阻值小:阻值小时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。二极管正常。
②两次阻值都很大:二极管断路。
③两次阻值都很小:二极管短路。
二极管的伏安特性是非线性的,使用万用表的不同电阻挡测量二极管的电阻时,会得出不同的阻值;实际使用时,流过二极管的电流会较大,因此二极管呈现的电阻值会更小些。
1.2 数字式万用表专用的测量二极管挡检测普通二极管
数字式万用表的红表笔接内部电源的正极,黑表笔接内部电源的负极,这与指针式万用表刚好相反。将数字式万用表置于二极管挡,红表笔插人“Ⅴ/Ω”插孔,黑表笔插人“COM”插孔。将两支表笔分别接触二极管的两个电极,如果显示溢出符号“1”,说明二极管处于反向截止状态,此时黑表笔接的是二极管正极,红表笔接的是二极管负极。反之,如果显示值在100mV以下,则二极管处于正向导通状态,此时红表笔接的是二极管正极,黑表笔接的是二极管负极。数字式万用表实际上测的是二极管两端的压降。数字式万用表测量普通二极管示意图如图2所示。
图2 数字式万用表测量普通二极管示意图
另外,对于开关二极管、阻尼二极管、隔离二极管、钳位二极管、快恢复二极管等,可参考整流二极管的识别与判断。
1.3 二极管材料的判断
二极管是由哪种材料制成的?可使用数字式万用表加以判断。将数字式万用表调至二极管挡,红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管负极,此时万用表的显示屏可显示出二极管的正向压降值。不同材料的二极管,其正向压降是不同的。如果万用表显示的电压值在0.15 -0.3001/,则说明被测二极管是由锗材料制成的;如果万用表显示的电压值在0.400~0.700Y,则说明被测二极管是由硅材料制成的。二极管材料判断示意图如图3所示。
图3 二极管材料判断示意图
2 发光二极管的检测
2.1 发光二极管极性的判断
发光二极管多采用透明树脂封装,管芯下部有一个浅盘,观察里面金属片的大小,管内电极宽大的引脚为负极,另一引脚为正极。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;新管子(未剪引脚)长引脚为正极,短引脚为负极。
2.2 发光二极管好坏的判断
发光二极管好坏的判断方法较多,常用以下几种。
(1)检测发光二极管时主要采用万用表的R×10k挡,其测量方法及对其性能的好坏判断与普通二极管相同。但发光二极管的正向、反向电阻均比普通二极管大得多。
用指针式万用表,且把转换开关置于R×10kΩ挡测量其正、反向电阻值。正常时,正向阻值约为15~40kΩ,反向阻值大于500kΩ。正反电阻若接近0,则说明它已击穿损坏;若均为无穷大,则说明它已开路损坏;若反向阻值远远小于500kΩ,则说明它已漏电损坏。此种检测方法不能实地看到发光二极管的发光情况,因为R×10kΩ挡不能向发光二极管提供较大的正向电流。
若用指针万用表R×1kΩ挡测量发光二极管的正、反向电阻值9则会发现其正、反向电阻值均接近无穷大,这是因为发光二极管的正向压降大于1.6V(高于万用表R×1kΩ挡内电源的电压值1.5Y)的缘故。
(2)用数字式万用表的R×⒛MΩ挡,测量其正、反向电阻值。正常时,正向电阻小于反向电阻。较高灵敏度的发光二极管,用数字式万用表小量程电阻挡测量其正向电阻时,管内会发微光,所选的电阻量程越小,管内发出的光越强。
用数字式万用表的二极管挡测量其正向导通压降,正常值为1500~1700mV,且管内会有微光。红色发光二极管约为1.6y,黄色的约为1.7V,绿色的约为1.8V,蓝、白、紫色发光二极管约为3~3.2V。
(3)用指针式万用表的R×10kΩ挡,对一只220μF/25V的电解电容器充电(黑表笔接电容器正极),然后再将充电后的电容器正极接发光二极管正极、电容器负极接发光二极管负极。若发光二极管有很亮的闪光,则说明它完好。
(4)利用3V直流电源,在电源的正极串接1只33Ω电阻后接发光二极管的正极,将电源的负极接发光二极管的负极,正常的发光二极管应发光。
或将1节1.5V电池串接在指针式万用表的黑表笔(将万用表置于R×10挡或R×100挡,黑表笔接电池负极,等于与表内1.5Y电池串联),将电池的正极接发光二极管的正极,红表笔接发光二极管的负极,正常的发光二极管应发光。
(5)用两块指针式万用表(同型号)可以较好地检查发光二极管的发光情况。用一根导线将其中一块万用表的“+”接线柱与另一块表的“-”接线柱连接。余下的“-”接线柱接被测发光二极管的正极,余下的“+”接线柱接被测发光二极管的负极。两块万用表均置于R×10Ω挡。正常情况下,接通后就能正常发光。若亮度很低,甚至不发光,则可将两块万用表均置于R×1Ω挡;若仍很暗,甚至不发光,则说明该发光二极管性能不良或损坏。
闪烁发光二极管引脚有正、负之分,检测时可选用指针式万用表。把万用表置于R×1k挡,两支表笔分别连接两只引脚,正反各测量,其中测量中表针会往右摆动到一定的位置,然后在该位置轻微地摆动,以摆动这次为准,黑表笔所连接的为正极,红表笔所连接的为负极。
3 稳压二极管的检测
3.1 稳压二极管的确定
稳压二极管极性与性能好坏的测量与普通二极管的测量方法相似,不同之处在于:当使用指针式万用表的R×1 kΩ挡测量二极管时,测得其反向电阻是很大的,此时,将万用表转换到R×10kΩ挡,如果出现万用表指针向右偏转较大角度,即反向电阻值减小很多的情况,则该二极管为稳压二极管;如果反向电阻基本不变,则说明该二极管是普通二极管,而不是稳压二极管。稳压二极管的测量原理是:万用表R×1 kΩ挡的内电池电压较小,通常不会使普通二极管和稳压二极管击穿,所以测出的反向电阻都很大。当万用表转换到R×10kΩ挡时,万用表内电池电压变得很大,使稳压二极管出现反向击穿现象,所以其反向电阻下降很多,由于普通二极管的反向击穿电压比稳压二极管高得多,因而普通二极管不击穿,但其反向电阻仍然很大。
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。
3.2 稳压值的测量
用0~30V连续可调直流电源,对于13V以下的稳压二极管,可将稳压电源的输出电压调至15V,将电源正极串接一只1.5kΩ限流电阻后与被测稳压二极管的负极相连接,电源负极与稳压二极管的正极相接,再用万用表测量稳压二极管两端的电压值,所测的读数即为其稳压值。若稳压二极管的稳压值高于15V,则应将稳压电源调至⒛Ⅴ以上。若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低,则说明该二极管性质不稳定。稳压二极管稳压值测量示意图如图4所示。
图4 稳压二极管稳压值测量示意图
4 光电二极管的检测
光电二极管的检测方法与普通二极管基本相同。不同之处是:有光照和无光照两种情况下,反向电阻相差很大,若相差不大,则说明该光电二极管已损坏或该二极管不是发光二极管。
5 整流桥的检测
5.1 全桥的检测
整流桥的表面通常标有其内部结构,即交流输人端用“AC”或“~”表示,直流输人端用“+”、“-”表示。其中“AC”或“~”为交流电压的输人端,“+”为整流后输出电压的正极, “-”为输出电压的负极。检测时,分别测量“+”极与两个“~”、“-”极与两个“~”之间各整流二极管的正、反向电阻值(与普通二极管的测量方法相同)是否正常,即可判断该全桥是否已损坏。若测得全桥内4只二极管的正、反向电阻值均为0或均为无穷大,则可判断桥内部该二极管已击穿或开路损坏。
5.2 半桥的检测
半桥由两只整流二极管组成,通过用万用表分别测量半桥内部的两只二极管的正、反向电阻值是否正常,即可判断该半桥是否正常。
6 双向触发二极管的检测
测量双向触发二极管正、反向电阻值时,使用指针万用表的R×1k挡或R×10k挡。正常时双向触发二极管正、反向电阻值均应为无穷大。如果测得正反向电阻值均很小或为0,则说明被测二极管已击穿损坏。
测量双向触发二极管的转折电压常有以下几种方法。
(1)将兆欧表的正极(E)和负极(L)分别接双向触发二极管的两端,用兆欧表提供击穿电压,同时用万用表的直流电压挡测量出电压值,将双向触发二极管的两极对调后再测量。然后比较两次测量的电压值的偏差(一般为3~6V)。此偏差值越小,说明此触发二极管的性能越好。双表测量触发二极管示意图如图5所示。
图5 双表测量触发二极管示意图
(2)先用万用表测出市电电压U,然后将被测双向触发二极管串人万用表的交流电压测量回路,接入市电电压,读出电压值U1,再将双向触发二极管的两极对调连接后读出电压值U2。
若U1与U2的电压值相同,但与U的电压值不同,则说明该双向触发二极管的导通性能对称性良好。若U1与U2的电压值相差较大,则说明该双向触发二极管的导通性不对称。若U1、U2电压值均与市电U相同,则说明该双向触发二极管内部已短路损坏。若U1、U2的电压值均为0V,则说明该双向触发二极管内部已开路损坏。
(3)用0~50V连续可调直流电源,将电源的正极串接1只20kΩ电阻器后与双向触发二极管的一端相接,将电源的负极串接万用表电流挡(将其置于1mA挡)后与双向触发二极管的另一端相接。逐渐增加电源电压,当电流表指针有较明显摆动时(几十微安以上),说明此双向触发二极管已导通,此时电源的电压值即是双向触发二极管的转折电压。
7 红外光敏二极管的检测
将指针式万用表置于R×1kΩ挡,测量其正、反向电阻值。正常时,正向阻值为3~10kΩ,反向阻值为500kΩ以上。
在测量反向电阻的同时,用电视机遥控器对着被测红外光敏二极管的接收窗口,正常时,在按动遥控器上的按键时,其反向阻值会由500kΩ以上减小至50~100kΩ。阻值下降越多,说明它的灵敏度越高。