二极管的电表检查
二极管极性的功能
能够确定二极管的极性(阴极与阳极)和基本功能对于电子爱好者或技术人员来说是一项非常重要的技能。由于我们知道二极管本质上只不过是一个单向阀,因此我们应该能够使用直流(电池供电)欧姆表来验证其单向性质,如下图所示。以单向方式连接二极管,仪表应在 (a) 处显示非常低的电阻。在二极管的另一端连接,它应该在 (b) 处显示出非常高的电阻(某些数字仪表型号上的“OL”)。
二极管极性的判断: (a) 电阻低表示正向偏压,黑色引线为阴极,红色引线为阳极(大多数仪表) (b) 反向引线电阻高表示反向偏置。
确定二极管极性?
使用万用表
当然,要确定二极管的哪一端是阴极,哪一端是阳极,您必须确定地知道,当设置为“电阻”或“Ω”功能。对于我见过的大多数数字万用表,根据标准电子颜色代码约定,当设置为测量电阻时,红色表笔变为正极,黑色表笔变为负极。但是,并非所有仪表都能保证这一点。例如,许多模拟万用表在切换到“电阻”功能时,实际上将它们的黑表笔设为正极 (+),将红表笔设为负极 (-),因为这样更容易制造!
使用欧姆测试二极管的问题 米
使用欧姆表检查二极管的一个问题是获得的读数只有定性值,而不是定量值。换句话说,欧姆表只能告诉你二极管的导通方式;导通时得到的低值电阻指示是没有用的。
如果欧姆表在二极管正向偏置时显示“1.73 欧姆”的值,那么 1.73 Ω 的数字并不代表对我们作为技术人员或电路设计人员有用的任何实际数量。它既不代表二极管本身的半导体材料中的正向压降,也不代表任何“体”电阻,而是一个取决于这两个量的数字,并且会随着用于读取读数的特定欧姆表而发生显着变化。
数字万用表中的二极管检查 s
出于这个原因,一些数字万用表制造商为其仪表配备了特殊的“二极管检查”功能,该功能以伏特为单位显示二极管的实际正向压降,而不是以欧姆为单位的“电阻”数字。这些仪表的工作原理是迫使小电流通过二极管并测量两个测试引线之间的电压降。 (下图)
具有“二极管检查”功能的仪表显示0.548伏的正向压降,而不是低电阻。
二极管正向电压 s 使用这种仪表获得的正向电压读数通常小于硅的 0.7 伏特和锗的 0.3 伏特的“正常”压降,因为仪表提供的电流很小。
二极管检查功能的替代方案 如果没有带二极管检测功能的万用表,或者您想测量某个非平凡电流下二极管的正向压降,可以使用电池、电阻器和电压表构建下图的电路。
在没有“二极管检查”仪表功能的情况下测量二极管的正向电压:(a) 示意图。 (b) 图示。
将二极管反向连接到该测试电路只会导致电压表指示电池的全电压。
如果该电路设计为在正向压降发生变化的情况下通过二极管提供恒定或接近恒定的电流,则它可以用作温度测量仪器的基础,在二极管两端测得的电压与二极管结温成反比.当然,二极管电流应该保持在最小以避免自热(二极管散发大量热能),这会干扰温度测量。
Multimet 中的注意事项 人
请注意,某些配备“二极管检查”功能的数字万用表在设置为常规“电阻”(Ω) 功能时可能会输出非常低的测试电压(小于 0.3 伏):太低而无法完全破坏 PN 的耗尽区交界处。
这里的理念是“二极管检查”功能用于测试半导体器件,而“电阻”功能用于其他任何东西。通过使用非常低的测试电压来测量电阻,技术人员可以更容易地测量连接到半导体元件的非半导体元件的电阻,因为半导体元件结不会因如此低的电压而变得正向偏置。
测试示例 e
考虑一个电阻器和二极管并联连接,焊接在印刷电路板 (PCB) 上的示例。通常,在测量电阻之前,必须将电阻从电路上拆下(将其与所有其他组件断开),否则,任何并联连接的组件都会影响获得的读数。在“电阻”功能模式下使用向探头输出非常低的测试电压的万用表时,二极管的 PN 结将没有足够的电压施加在其两端而变为正向偏置,并且只会通过可忽略不计的电流。因此,仪表“看到”二极管为开路(无连续性),并且仅记录电阻器的电阻。 (下图)
配备低测试电压 (<0.7 V) 的欧姆表看不到二极管,允许它测量并联电阻。
如果使用这样的欧姆表来测试二极管,即使以“正确”(正向偏置)方向连接到二极管,它也会显示出非常高的电阻(许多兆欧)。 (下图)
欧姆表装了一个低测试电压,过低正向偏置二极管,看不到二极管。
二极管的反向电压强度不容易测试,因为超过正常二极管的 PIV 通常会导致二极管损坏。但是,特殊类型的二极管设计为在反向偏置模式下“击穿”而不会损坏(称为齐纳二极管 ),使用相同的电压源/电阻器/电压表电路进行测试,前提是电压源的值足够高以迫使二极管进入其击穿区域。本章后面的部分将详细介绍这个主题。
评论:
- 欧姆表可用于定性检查二极管的功能。应该以一种方式测量低电阻,而以另一种方式测量非常高的电阻。为此目的使用欧姆表时,请确保您知道哪个测试线是正极,哪个是负极!实际极性可能与您预期的引线颜色不同,具体取决于仪表的特定设计。
- 某些万用表提供“二极管检查”功能,可显示二极管传导电流时的实际正向电压。由于检查期间使用的电流量非常小,因此此类仪表通常指示的正向电压略低于二极管的“标称”电压。
相关工作表:
- 基本示波器操作工作表
工业技术