第4講-二極管的識別及檢測

1、1第第4 4講講 二極管的識別與檢測二極管的識別與檢測 二極管的規(guī)格品種很多，按所用半導(dǎo)體材料的不同，可以分為鍺二極管、硅二極管、砷化鎵二極管；按結(jié)構(gòu)工藝不同，可分為點(diǎn)接觸型二極管和面接觸型二極管；按用途分為整流二極管、開關(guān)二極管、穩(wěn)壓二極管、檢波二極管、發(fā)光二極管、鉗位二極管等；按頻率分：有普通二極管和快恢復(fù)二極管等；按引腳結(jié)構(gòu)分，有二引線型、圓柱型（玻封或塑封）和小型塑封型。 貼片式二極管只有短引線和無引線兩種。 4.1.1 整流二極管的外形及特點(diǎn)整流二極管是將交流電轉(zhuǎn)變（整流）成脈動直流電的二極管。整流二極管的外殼封裝常采用金屬殼封裝、塑料封裝和玻璃封裝三種形式。4.1.2 檢波二極管的

2、外形及特點(diǎn)檢波二極管是用于把在高頻載波上的低頻信號卸載下來（去載）的器件，具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。 4.1.3 穩(wěn)壓二極管的外形及特點(diǎn)穩(wěn)壓二極管國外又稱齊納二極管，它是利用硅二極管的反向擊穿特性（雪崩現(xiàn)象）來穩(wěn)定直流電壓的，根據(jù)擊穿電壓來決定穩(wěn)壓值，因此，需注意的是，穩(wěn)壓二極管是加反向偏壓的。 4.1.4 開關(guān)二極管的外形及特點(diǎn)開關(guān)二極管是利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦?，?dǎo)通時相當(dāng)于開關(guān)閉合（電路接通），截止時相當(dāng)于開關(guān)打開（電路切斷）而特殊設(shè)計(jì)制造的一類二極管。 4.1.5 發(fā)光二極管的外形及特點(diǎn)發(fā)光二極管（LED）是除了具有普通二極管的單向?qū)щ娞匦灾?，還可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的器

3、件。給發(fā)光二極管外加正向電壓時，它處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)正向電流流過管芯時，發(fā)光二極管就會發(fā)光，將電能轉(zhuǎn)化成光能。常見的發(fā)光二極管發(fā)光顏色有紅色、黃色、綠色、橙色、藍(lán)色、白色等。 發(fā)光二極管根據(jù)發(fā)出的光可見與否，又分為可見發(fā)光二極管和不可見發(fā)光二極管。1. 1. 可見發(fā)光二極管可見發(fā)光二極管發(fā)光二極管發(fā)光時，是以電磁波輻射形式向遠(yuǎn)方發(fā)射的。發(fā)光波長為630780nm的為紅光；發(fā)光波長為555590nm的為黃光；發(fā)光波長為495555nm的為綠光。 2. 2. 不可見發(fā)光二極管不可見發(fā)光二極管 不可見發(fā)光二極管就是紅外線發(fā)光二極管，其發(fā)光波長為940nm，人眼無法見到這樣的光，常稱之為發(fā)射二極管或紅外

4、線發(fā)射二極管。3.3.雙色發(fā)光二極管雙色發(fā)光二極管雙色二極管是將兩種顏色的發(fā)光二極管制作在一起組成的，常見的有紅綠雙色發(fā)光二極管。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有兩種連接方式：一是共陽極或共陰極（即正極或負(fù)極連接為公共端），二是正負(fù)連接形式（即一只二極管正極與另一只二極管負(fù)極連接）。共陽極或共陰極雙色二極管有三只引腳，正負(fù)連接式雙色二極管有兩只引腳。雙色二極管可以發(fā)單色光，也可以發(fā)混合色光，即紅、綠管都亮?xí)r，發(fā)黃色光。 4. 4. 閃爍發(fā)光二極管閃爍發(fā)光二極管 閃爍發(fā)光二極管在通電后會時亮?xí)r暗閃爍發(fā)光，它是將集成電路（IC）和 二極管制作并封裝在一起的。常見的閃爍發(fā)光二極管有紅、綠、橙和黃四種，它們的正常工作電

5、壓一般為35.5V左右。 4.1.6 4.1.6 變?nèi)荻O管的外形及特點(diǎn)變?nèi)荻O管的外形及特點(diǎn)變?nèi)荻O管是利用反向偏壓來改變PN結(jié)電容量的特殊二極管。 4.1.7 4.1.7 光敏二極管的外形及特點(diǎn)光敏二極管的外形及特點(diǎn)光敏二極管是當(dāng)受到光照射時反向電阻會隨之變化的二極管。隨著光照射的增強(qiáng)，光敏二極管反向電阻由大到小變化，常用做光電傳感器件使用。 4.1.8 4.1.8 雙向觸發(fā)二極管的外形及特點(diǎn)雙向觸發(fā)二極管的外形及特點(diǎn)雙向觸發(fā)二極管是一種硅雙向電壓觸發(fā)開關(guān)器件，當(dāng)雙向觸發(fā)二極管兩端施加的電壓超過其擊穿電壓時，兩端即導(dǎo)通，導(dǎo)通將持續(xù)到電流中斷或降到器件的最小保持電流后會再次關(guān)斷。 4.1.9

6、 4.1.9 快恢復(fù)二極管的外形及特點(diǎn)快恢復(fù)二極管的外形及特點(diǎn)快恢復(fù)二極管是一種開關(guān)特性好，反向恢復(fù)時間短的二極管，主要應(yīng)用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器及變頻器等電子電路中。 4.1.10 4.1.10 整流橋的外形及特點(diǎn)整流橋的外形及特點(diǎn)由于整流電路通常為橋式整流電路，將幾個整流二極管封裝在一起的組件叫整流橋。整流橋可分全橋和半橋兩種形式 .4.2 4.2 二極管的識別二極管的識別普通二極管在電路中常用字母“D”、“V”、“VT”或“VD”表示，穩(wěn)壓二極管在電路中用字母“ZD”表示。 4.1.11 二極管排的外形及特點(diǎn) 二極管排是將兩只或兩只以上的二極管通過一定的生產(chǎn)工藝封裝在一起的 .二極

7、管按其內(nèi)部電路的連接形式，可分為共陰極型（內(nèi)部所有二極管的陰極連接在一起的）、共陽型（內(nèi)部所有二極管的陽極連接在一起的）、串聯(lián)型及獨(dú)立型等。 4.2.1 國產(chǎn)二極管的型號命名法1.國產(chǎn)普通二極管的型號命名法國家標(biāo)準(zhǔn)國產(chǎn)二極管的型號命名分為五個部分 .2. 國產(chǎn)發(fā)光二極管型號命名法 發(fā)光二極管是在普通二極管之后開發(fā)生產(chǎn)的，其型號命名主要由六部分組成 .FG2AP9(N型鍺材料普通二極管 2CW56(N型硅材料穩(wěn)壓二極管) 4.2.2日本產(chǎn)晶體管型號命名法日本生產(chǎn)的晶體管型號命名由五至七部分組成，通常只用到前五個部分 .4.2.3 美國產(chǎn)晶體管型號命名法美國生產(chǎn)的晶體管型號命名由五部分組成 .4.

8、2.4 4.2.4 國際電子聯(lián)合會半導(dǎo)體器件命名法國際電子聯(lián)合會半導(dǎo)體器件命名法 國際電子聯(lián)合會半導(dǎo)體器件命名由四部分組成 .4.2.5 4.2.5 二極管的主要技術(shù)指標(biāo)二極管的主要技術(shù)指標(biāo)1. 1. 額定正向工作電流額定正向工作電流額定正向工作電流是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^二極管時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過最大允許限度時，就會使管芯發(fā)熱而損壞。所以二極管使用中不要超過其額定正向工作電流值。2. 2. 反向擊穿電壓反向擊穿電壓在二極管上加反向電壓時，反向電流會很小。當(dāng)反向電壓增大到某一數(shù)值時，反向電流將突然增大，這種現(xiàn)象稱為擊穿。二極管反向擊穿時，反向

9、電流會劇增，此時二極管就失去了單向?qū)щ娦?。二極管產(chǎn)生擊穿時的電壓叫反向擊穿電壓。3. 3. 最高反向工作電壓最高反向工作電壓URUR最高反向工作電壓是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓。加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰Α?. 4. 最大浪涌電流最大浪涌電流IFIF最大浪涌電流是二極管允許流過的最大正向電流。最大浪涌電流不是二極管正常工作時的電流，而是瞬間電流，通常大約為額定正向工作電流的20倍。5. 5. 最高工作頻率最高工作頻率fMfM 最高工作頻率是指二極管在正常工作條件下的最高頻率。4.2.6 4.2.6 二極管的極性識別二極管的極性識別1.1.普

10、通二極管極性識別普通二極管極性識別小功率二極管的負(fù)極通常在表面用一個色環(huán)標(biāo)出；金屬封裝二極管的螺母部分通常為負(fù)極引線。2.2.發(fā)光二極管極性識別發(fā)光二極管極性識別發(fā)光二極管通常用引腳長短來標(biāo)識正、負(fù)極，長腳為正極，短腳為負(fù)極；仔細(xì)觀察發(fā)光二極管，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的兩個電極一大一小：一般電極較小，個頭較矮的一個是發(fā)光二極管的正極，電極較大的一個是負(fù)極，負(fù)極一邊帶缺口。3. 3. 整流橋的極性識別整流橋的極性識別整流橋的表面通常標(biāo)注內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)或交流輸入端及直流輸出端的名稱，交流輸入端通常用“AC”或者“”表示；直流輸出端通常以“+”、“”符號表示。4. 4. 貼片二極管的極性識別貼片二極管的極性識別

11、貼片二極管由于外形多種多樣，極性標(biāo)注也有多種方法：有引線的貼片二極管，管體白色色環(huán)的一端為負(fù)極；有引線而無色環(huán)的貼片二極管，引線較長的一端為正極；無引線的貼片二極管，表面有色帶或者有缺口的一端為負(fù)極；貼片發(fā)光二極管有缺口的一端為負(fù)極。4.3 二極管的檢測二極管的檢測4.3.1 4.3.1 普通二極管的檢測普通二極管的檢測1 1 指針式萬用表檢測普通二極管指針式萬用表檢測普通二極管測量判斷的依據(jù)：二極管的正向電阻小，反向電阻大。測量判斷的依據(jù)：二極管的正向電阻小，反向電阻大。將兩表筆分別接在二極管的兩個引線上，測出電阻值。然后對換兩表筆，再測出一個阻值，然后根據(jù)這兩次測得的結(jié)果，判斷出二極管的質(zhì)

12、量好壞與極性。 測量的結(jié)果：1 一次阻值大，一次阻值??；阻值小時黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的是二極管的負(fù)極。二極管正常。2 兩次阻值都很大，二極管斷路。3 兩次阻值都很小，二極管短路。2 2數(shù)字萬用表專用的測二極管檔檢測普通二極管數(shù)字萬用表專用的測二極管檔檢測普通二極管 數(shù)字萬用表的紅表筆接內(nèi)部電池的正極，黑表筆接內(nèi)部電池的負(fù)極，和指針萬用表剛好相反。將數(shù)字萬用表置于二極管檔，紅表筆插入“V” 插孔，黑表筆插入“COM” 插孔。將兩支表筆分別接觸二極管的兩個電極，如果顯示溢出符號“1”，說明二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，此時黑筆接的是二極管正極，紅筆接的是二極管負(fù)極。反之，如果顯示值在100

13、V以下，則二極管處于正向?qū)顟B(tài)，此時與紅筆接的是二極管正極，與黑筆接的是二極管負(fù)極。數(shù)字萬用表實(shí)際上測的是二極管兩端的壓降。 3二極管材料的判斷二極管是由哪種材料制成，可使用數(shù)字萬用表加以判斷。將數(shù)字萬用表調(diào)至二極管擋，紅表筆接二極管正極，黑表筆接二極管負(fù)極，此時萬用表的顯示屏可顯示出二極管的正向壓降值。不同材料的二極管，它的正向壓降是不同的。如果萬用表顯示的電壓值在0.150V0.300V之間，則說明被測二極管是鍺材料制成的；如果萬用表顯示的電壓值在0.400V0.700V之間，則說明被測二極管是硅材料制成的。 4.3.2 4.3.2 發(fā)光二極管的檢測發(fā)光二極管的檢測1 1發(fā)光二極管極性的

14、判斷發(fā)光二極管極性的判斷發(fā)光二極管多采用透明樹脂封裝，管心下部有一個淺盤，觀察里面金屬片的大小，管內(nèi)電極寬大的引腳為負(fù)極，另一引腳為正極。也可從管身形狀和引腳的長短來判斷。通常，靠近管身側(cè)向小平面的電極為負(fù)極，另一端引腳為正極；新管子（未剪引腳）長引腳為正極，短引腳為負(fù)極。2. 2. 發(fā)光二極管好壞的判斷發(fā)光二極管好壞的判斷（1）對發(fā)光二極管的檢測方法主要采用萬用表的Rx10k擋，其測量方法及對其性能的好壞判斷與普通二極管相同。 （2）用數(shù)字萬用表的R20M 擋，測量它的正、反向電阻值。用數(shù)字萬用表的二極管擋測量它的正向?qū)▔航?，正常值?500mV1700mV左右，且管內(nèi)會有微光。紅色發(fā)光二

15、極管約為1.6V，黃色約為1.7V，綠色約為1.8V,藍(lán)、白、紫色發(fā)光二極管約為33.2V左右。 4.3.3 4.3.3 穩(wěn)壓二極管的檢測穩(wěn)壓二極管的檢測1. 1. 穩(wěn)壓二極管的確定穩(wěn)壓二極管的確定穩(wěn)壓二極管其極性與性能好壞的測量與普通二極管的測量方法相似，不同之處在于：當(dāng)使用指針式萬用表的R10K擋測量二極管時，測得其反向電阻是很大的，此時，將萬用表轉(zhuǎn)換到R10K檔，如果出現(xiàn)萬用表指針向右偏轉(zhuǎn)較大角度，即反向電阻值減小很多的情況，則該二極管為穩(wěn)壓二極管；如果反向電阻基本不變，說明該二極管是普通二極管，而不是穩(wěn)壓二極管。2. 2. 穩(wěn)壓值的測量穩(wěn)壓值的測量用030V連續(xù)可調(diào)直流電源，對于13V

16、以下的穩(wěn)壓管，可將穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)至15V，將電源正極串接一只1.5K限流電阻后與被測穩(wěn)壓二極管的負(fù)極相連接，電源負(fù)極與穩(wěn)壓二極管的正極相接，再用萬用表測量穩(wěn)壓二極管兩端的電壓值，所測的讀數(shù)即為它的穩(wěn)壓值。4.3.4 4.3.4 光電二極管的檢測光電二極管的檢測光電二極管的檢測方法與普通二極管基本相同。不同之處是：有光照和無光照兩種情況下，反向電阻相差很大：若測量結(jié)果相差不大，說明該光電二極管已損壞或該二極管不是發(fā)光二極管。 整流橋的檢測整流橋的檢測1.1.全橋的檢測全橋的檢測 整流橋的表面通常標(biāo)有其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即交流輸入端用“AC”或“”表示，直流輸入端用“+”、“-”符號表示。其中“AC”或“”為交流電壓的輸入端，“+”為整流后輸出電壓的正極，“-”為輸出電壓的負(fù)極。檢測時，可通過分別測量“+”極與兩個“”、“-”極與兩個“”之間各整流二極管的正、反向電阻值（與普通二極管的測量方法相同）是否正常，即可判斷該全橋是否已損壞。若測得全橋內(nèi)4只二極管的正、反向電阻值均為0或均為無窮大，則可判斷橋內(nèi)部該二極管已擊穿或開路損壞。2. 2. 半橋的檢測半橋的檢測 半橋是由兩只整流二極管組成，通過用萬用表分別測量半橋內(nèi)部的兩只二極管的正、反電阻值是否正常，即可判斷出該半橋是否正常。4.3.6 4.3.6 雙向觸發(fā)二極管的檢測雙向觸發(fā)二極管的檢測