新能源电源变换技术
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2.1.4【知识拓展】不同种类二极管的检测方法

1. 双向触发二极管的检测

(1)正反向电阻值的测量

用万用表R×1k或R×10k档,测量双向触发二极管的正反向电阻值。正常时其正反向电阻值均应为无穷大。若测得正反向电阻值均很小或为0,则说明该二极管已击穿损坏。

(2)测量转折电压

测量双向触发二极管的转折电压有三种方法。

第一种方法: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档测量出电压值,将双向触发二极管的两极对调后再测量一次。计算两次测量的电压值之差(一般为3~6V)。此差值越小,说明此二极管的性能越好。

第二种方法: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入万用表的交流电压测量回路,再接入市电电压,读出电压值U1,再将双向触发二极管的两极对调连接并读出电压值U2

U1U2相同,但与U不同,则说明该双向触发二极管的导通性的对称性良好。若U1U2相差较大,则说明该双向触发二极管的导通性不对称。若U1U2均与U相同,则说明该双向触发二极管内部已短路并损坏。若U1U2均为0V,则说明该双向触发二极管内部已开路并损坏。

第三种方法:使用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档(将其置于1mA档)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),则说明此双向触发二极管已导通,此时电源的电压值即为双向触发二极管的转折电压。

2. 发光二极管的检测

(1)极性的判别

将发光二极管放在一个光源下,观察两个金属片的大小,通常金属片大的一端为阴极,金属片小的一端为阳极。

(2)性能好坏的判断

用万用表R×10k档,测量发光二极管的正反向电阻值。正常时,正向电阻值(黑表笔接阳极时)约为10~20kΩ,反向电阻值为250kΩ~∞(无穷大)。较高灵敏度的发光二极管,在测量正向电阻值时,管内会发微光。若用万用表R×1k档测量发光二极管的正反向电阻值,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×1k档内电池的电压值1.5V)。

用万用表的R×10k档对一只220F/25V电解电容器充电(黑表笔接电容器阳极,红表笔接电容器阴极),再将充电后的电容器正极接发光二极管阳极、电容器阴极接发光二极管阴极,若发光二极管有很亮的闪光,则说明该二极管是完好的。

3. 红外发光二极管的检测

(1)极性的判别

红外发光二极管多采用透明树脂封装,管心下部有一个浅盘,管内电极宽大的为阴极,电极窄小的为阳极。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阴极,另一端引脚为阳极。长引脚为阳极,短引脚为阴极。

(2)性能好坏的测量

用万用表R×10k档测量红外发光二极管的正反向电阻。正常时,正向电阻值约为15~40kΩ(此值越小越好),反向电阻大于500kΩ(用R×10k档测量,反向电阻大于200kΩ)。若测得正、反向电阻值均接近0,则说明该红外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,则说明该二极管已开路损坏。若测得的反向电阻值远远小于500kΩ,则说明该二极管已漏电损坏。

4. 红外光电二极管的检测

将万用表置于R×1k档,测量红外光电二极管的正反向电阻值。正常时,正向电阻值(黑表笔所接引脚为阳极)为3~10kΩ左右,反向电阻值为500kΩ以上。若测得其正反向电阻值均为0或均为无穷大,则说明该光电二极管已击穿或开路损坏。

在测量红外光电二极管反向电阻值的同时,用电视机遥控器对着被测红外光电二极管的接收窗口。正常的红外光电二极管,在按动遥控器按键时,其反向电阻值会从500kΩ以上减小至50~100kΩ之间。阻值下降越多,说明红外光电二极管的灵敏度越高。

5. 光电二极管的其他检测方法

(1)电阻测量法

用黑纸或黑布遮住光电二极管的光信号接收窗口,然后用万用表R×1k档测量光电二极管的正反向电阻值。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,则该光电二极管漏电或开路损坏。

再去掉黑纸或黑布,使光电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,说明该光电二极管的灵敏度越高。

(2)电压测量法

将万用表置于1V直流电压档,黑表笔接光电二极管的阴极,红表笔接光电二极管的阳极,将光电二极管的光信号接收窗口对准光源。正常时应有0.2~0.4V的电压(与光照强度成正比)。

(3)电流测量法

将万用表置于50A或500A电流档,红表笔接阳极,黑表笔接阴极,正常的光电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。

6. 激光二极管的检测

(1)阻值测量法

拆下激光二极管,用万用表R×1k或R×10k档测量其正反向电阻值。正常时,正向电阻值为20~40kΩ之间,反向电阻值为无穷大。若测得的正向电阻值已超过50kΩ,则说明激光二极管的性能已下降。若测得的正向电阻值大于90kΩ,则说明该二极管已严重老化,不能再使用。

(2)电流测量法

用万用表测量激光二极管驱动电路中负载电阻两端的电压,再根据欧姆定律估算出流过该管的电流值。当电流超过100mA时,若调节激光功率电位器,电流无明显变化,则可判断激光二极管严重老化;若电流剧增而失控,则说明激光二极管的光学谐振腔已损坏。

7. 变容二极管的检测

(1)极性的判别

有的变容二极管一端涂有黑色标记,这一端即为阴极,而另一端为阳极。还有的变容二极管的管壳两端分别涂有黄色环和红色环,红色环的一端为阳极,黄色环的一端为阴极。

也可以用数字万用表的二极管档,通过测量变容二极管的正反向电压降来判断其极性。正常的变容二极管,在测量其正向电压降时,万用表的读数为0.58~0.65V;测量其反向电压降时,万用表的读数显示为溢出符号“1”。在测量正向电压降时,红表笔接的是变容二极管的阳极,黑表笔接的是变容二极管的阴极。

(2)性能好坏的判断

用指针式万用表的R×10k档测量变容二极管的正反向电阻值。正常的变容二极管,其正反向电阻值均为无穷大。若被测变容二极管的正反向电阻值均有一定阻值或均为0,则该二极管已漏电损坏或击穿损坏。

8. 双基极二极管的检测

(1)电极的判别

将万用表置于R×1k档,用两表笔测量双基极二极管三个电极中任意两个电极间的正反向电阻值,会测出有两个电极之间的正反向电阻值均为2~10kΩ,这两个电极即为基极B1和基极B2,另一个电极为发射极E。再将黑表笔接发射极E,用红表笔依次去接触另外两个电极,一般会测出两个不同的电阻值,其中阻值较小的一次测量中,红表笔接的是基极B2,而另一个电极就是基极B1。

(2)性能好坏的判断

双基极二极管性能的好坏可以通过测量其各极间的电阻值是否正常来判断。用万用表R×1k档,将黑表笔接发射极E,红表笔依次接两个基极(B1和B2),正常时均应有几千欧至十几千欧的电阻值。再将红表笔接发射极E,黑表笔依次接两个基极,正常时阻值为无穷大。

双基极二极管两个基极(B1和B2)之间的正反向电阻值均为2~10kΩ,若测得两基极之间的电阻值与上述正常值相差较大,则说明该二极管已损坏。

9. 桥堆的检测

(1)全桥的检测

大多数的整流全桥上,均标注有“+”“-”“~”符号(其中“+”为整流后输出电压的正极,“-”为输出电压的负极,“~”为交流电压输入端),很容易确定出各电极。

检测时,可通过分别测量“+”极与两个“~”极、“-”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,来判断该全桥是否已损坏。若测得全桥内二极管的正反向电阻值均为0或均为无穷大,则可判断该二极管已击穿或开路损坏。

(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两只二极管的正反电阻值是否正常,即可判断出该半桥是否正常。

10. 高压硅堆的检测

高压硅堆内部由多只高压整流二极管(硅粒)串联组成,检测时,可用万用表的R×10k档测量其正反向电阻值。正常的高压硅堆,其正向电阻值大于200kΩ,反向电阻值为无穷大。若测得其正反向均有一定电阻值,则说明该高压硅堆已被击穿损坏。