2.4 二极管

二极管是一种常用的具有一个PN结的半导体晶体器件。

2.4.1 二极管的表示

二极管在电路中常用“VD”加数字表示，如：VD5表示编号为5的二极管。

2.4.2 二极管的分类

根据电动自行车中二极管的不同作用，可分为普通二极管、变容二极管、稳压二极管、发光二极管等。

1.普通二极管

普通二极管是利用二极管的单向导电性来工作的，有两个引脚，一般为黑色，在其一端有白色竖条，表示为负极。普通二极管的外形及其电路符号如图2-15所示。

图2-15 普通二极管

2.变容二极管

变容二极管是采用特殊工艺使PN结电容随反向偏压变化比较灵敏的一种特殊二极管。二极管结电容的大小除了与本身结构和工艺有关外，还与外加的反向电压有关。

与普通二极管不同的是，变容二极管需要加反向偏压才能正常工作，即变容二极管的负极接电源的正极，变容二极管的正极接电源的负极。当变容二极管的反向偏压增大时，变容二极管的结电容变小；当变容二极管的反向偏压减小时，变容二极管的结电容增大。

3.稳压二极管

稳压二极管一般简称稳压管，它是利用二极管的反向击穿特性来工作的。在电动自行车电路中，它常常用于充电器、控制器。稳压二极管的外形和普通二极管基本相同，它的电路符号如图2-16所示。

4.发光二极管

发光二极管在电动自行车中主要被用来作蓄电池能量或充电器的指示灯。

发光二极管一般分为红光、绿光、黄光等几种，它有2脚和3脚两种：2脚型发光二极管仅有一个发光管；3脚型发光二极管通常有两个发光颜色不同的发光管。发光二极管的外形及电路符号如图2-17所示。

图2-16 稳压二极管的电路符号

图2-17 发光二极管

发光二极管的工作电流一般为几毫安（mA）至几十毫安，发光二极管的发光强度基本上与发光二极管的正向电流成线性关系。发光二极管只工作在正向偏置状态。正常情况下，发光二极管的正向导通电压在1.5～3V。

2.4.3 二极管的特性

二极管有正极、负极之分，并且导通电流只能从二极管的正极流向负极。

严格地说，二极管是一个非线性器件，当二极管两端的电压加到一定值时，二极管才开始导通，当电压大到一定程度时，电流又不再上升。

我们把导通时的电压称为起始电压。不同材料构成的二极管的起始电压不同，一般来说，锗材料二极管的起始电压为0.25V左右；硅材料二极管的起始电压为0.65V左右。

普通二极管工作时需要加正偏电压，即二极管的正极接电源正极，二极管的负极接电源负极。但稳压二极管、变容二极管这些特殊的二极管工作时需要加反偏电压，即二极管的正极接电源负极，二极管的负极接电源正极。

2.4.4 二极管的检测

二极管的检测方法如下。

1.普通二极管的检测

（1）判别电极

如图2-18所示。将指针式万用表置于R×1k挡，先用红、黑表笔任意测量二极管两端子间的电阻值，然后交换表笔再测量一次，如果二极管是好的，两次测量结果必定出现一大一小。以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。

图2-18 普通二极管的检测

（2）好坏的检测

如图2-18所示，将万用表置于R×100或R×1k挡，测量二极管的正、反向电阻值。正常时：

锗点接触型二极管的正向电阻在1kΩ左右，反向电阻在300Ω以上；

硅面接触型二极管的正向电阻在7kΩ左右，反向电阻为∞。

一般来说，二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。如果测得的正向电阻太大或反向电阻太小，则说明被测晶体二极管检波与整流效率不好。如果测得正向电阻为∞，则说明晶体二极管的内部断路；如果正向电阻为0值时，则说明二极管短路；如果测得反向电阻接近于零，则说明二极管已经击穿。

值得注意的是，测量小功率二极管时，不宜使用R×1或R×10k挡，这是因为R×1挡电流太大，R×10k挡电压过高，都容易烧坏二极管。

2.稳压二极管的检测

TIPS 操纵钢丝绳拉丝头脱落。操纵钢丝绳拉丝头是采用锡焊或用冲铆的方法固定的，因此在使用中拉丝头容易疲劳，或存在制造方面的工艺缺陷，造成拉丝头脱落。

TIPS 找一个内径与拉线一样精细的螺母，将拉线断头剪平，再穿入螺母中，然后用锤子把螺母砸平，这样拉丝头就被螺母的丝牙紧紧咬住而不致脱落，如下图所示。

（1）判别普通二极管和稳压二极管

可用万用表R×10k高阻挡（最好是22.5V电池供电的高阻挡）测试。

如果所测的是普通二极管，由于二极管的反向电压都大于25V，所以正、反向电阻差别很大（正向约几千欧，反向接近无穷大）。

如果测的是低于22.5V的稳压二极管，其正向电阻为几千欧；由于万用表的电压大于稳压二极管的反向击穿电压，稳压二极管反向也处于导通状态，反向电阻也为几千欧。

因此，用万用表高阻挡测试二极管时，正、反向电阻差别大的就是普通二极管，正、反向电阻接近的就是稳压二极管。

如果普通二极管的反向电压低于高阻挡内部电池的电压，或稳压二极管的稳压值高于高阻挡内部电池的电压，这种方法就不适用了。

（2）判别稳压二极管的极性和好坏

用万用表检测稳压二极管的方法如图2-19所示。

可用万用表R×1k挡（注意：万用表的电池电压不能大于被测管的稳压值），用红、黑表笔分别与稳压二极管的两脚相碰，记住此时万用表指针指示的位置。

图2-19 稳压二极管的检测

交换表笔后再去碰两脚，比较两次测试的结果，正向电阻越小而反向电阻越大，说明此稳压二极管性能越好。如果正、反向电阻均很大或很小，则说明稳压二极管开路或击穿短路，不能使用；如是正、反向电阻比较接近，则说明稳压二极管已失效，也不能使用。

和普通二极管相似，两次测试中电阻值小的那次测试，与黑表笔相碰的脚为稳压二极管的正极，另一脚则为负极。

3.发光二极管的检测

检测发光二极管的好坏用数字式万用表比较方便，将数字式万用表置于“二极管”挡，把红表笔放于发光二极管一端，黑表笔放于另一端，看发光二极管是否发光，将表笔反过来再测一次，两次测量中有一次发光是正常的，否则说明该发光二极管已损坏。

TIPS 在需要更换制动蹄或凸轮轴零件应急时可用薄铁皮（0.05mm厚）剪成与凸轮轴等宽的条形，套在制动凸轮轴的外面（可视情况多绕几圈），以增大凸轮的厚度，减小制动间隙，由此保证了制动性能。此种方法比较适于在应急的情况下使用，应急之后最好更换零件以保证安全。

TIPS 在向制动凸轮轴加注润滑油时，不宜使过多的润滑油通过制动凸轮轴轴孔进入制动鼓，以免造成制动器遇油打滑。