1.3.6　二极管VD

1.3.6.1　二极管的内部结构与电路符号

如图1-17所示。

将PN结用金属壳或其他方式封装起来就构成二极管，P区所连的一端为二极管正极，N区所连的一端为负极。一般二极管分为点接触与面接触两种结构，由于面接触PN结接触面比较大，所以单位时间内所通过的电流大，一般用在大功率场合。点接触PN结接触面小，单位时间内所通过的电流小，一般用在小功率电路中。

1.3.6.2　二极管的伏安特性

图1-18为二极管伏安特性。

二极管加正向电压时，如果滑动电位器将会改变二极管的正向电流与电压，改变管子的工作状态。如果管子两端正向电压由0V上升到0.5时，电流很微弱，我们将0～0.5这段称死区，指不导通。当两端正向电压由0.5升高到1时，电流值就会升高，将这段称作导通区。一般硅二极管正常正向电压在0.6～0.7，锗二极管正常正向工作电压在0.2～0.3。将二极管正向电压升到1以上，就称饱和区，也称危险区。

1.3.6.3　各二极管的结构、电路符号、作用与特性检测

（1）整流二极管　三角形的一端表示正极，竖横表示负极，如图1-19所示。

① 特点　整流管利用二极管的单向导电特性完成整流。由于交流电是由两个半周的正弦波组成的，如果是正极性整流就取正弦交流电的正半周，整流后就产生正电压；如果是负极性整流就取交流电的负半周产生负电压。

② 作用　一般在电源电路中需要将交流转换成脉动直流，整流二极管用于各种电气设备的开关电源电路中整流。

③ 各整流二极管的外形结构　图1-20为其外形结构。此种结构为三相整流堆集成，一般用于变频器，主电路中作整流电路。此种整流器为单相整流，一般用于单相变频器开关电源电路。整流管的检测一般采用指针表R×1Ω挡在路测量二极管的好坏。如果表针直接偏向右零位，说明此二极管已经击穿。如果存在一定的电阻值，就说明正向测量时电阻值小，反向测量时电阻值大，正反向电阻差异大，就说明二极管良好。如果是整流堆就要仔细测量，主要是交流输入端电阻值的测量，如果阻值很小说明内部损坏，如果阻值大说明基本良好。

（2）开关二极管　图1-21为开关二极管。改变二极管两端的电压从而改变二极管的工作状态。如果硅管两端电压正向由零上升到0.7时，二极管就会导通，正向阻力就会变小，等效于开关闭合。如果正向电压低于0.5或两端加反向电压，二极管就会截止，等效于开关断开。在实际电路中，采用脉冲信号来改变二极管的状态。开关二极管一般用作将方波脉冲信号，取一个半周（或取正半周，或取负半周）信号，同时也可以作电子开关管。开关二极管与整流二极管检测方法相同。

（3）稳压二极管　图1-22为稳压二极管。指利用二极管的反向击穿特性（二极管在规定的反向击穿电压范围内，反向击穿后其两端电压稳定的特性）来稳压的二极管。

稳压管一般用于稳压电路中，稳定直流输出电压给负载用电器供电，检测时采用R×1Ω挡位，在电路板中测量二极管是否击穿，一般在老式的模拟电路中，电源电路用的是稳压二极管。在新型电路中用三端稳压器做稳压，将稳压管集成在芯片里构成稳压器。

（4）发光二极管LED　发光二极管见图1-23。它采用磷化镓、磷化镓材料制成，将PN结封装在玻璃管壳内，给管内注入惰性气体，给PN结注入一定电流时，它就会发光。一般发光管用来进行电光转换，反映当前机器设备的运行状况。在变频器电路中用数码管体现机器设备的运行状况，电源指示灯用来表示电源通断。发光管的两端工作电压低，一般工作电压如果超过额定电压值，就说明管子向击穿方面发展。检测发光管时，击穿常常不易测出，用同型号替换法，光电耦合器的发光器用发光二极管。

（5）光电二极管（光敏二极管）　光电管是一种将光能转换为电能的二极管，此种二极管PN结在反向偏置的状态运行，它的反向电流随光照强度增加而正比例上升。受光面一般由透光材料制成，当入射光线入射于二极管的表面时，PN结内部激发产生光生载流子，形成光电子。入射光线的强弱变化就会导致光电子多少变化，光电子流随入射光线的变化而变化。光电管用于光遥控系统中，一般接收可见光或红外光。

在变频器电路中，光电管用于光电耦合器电路中，作光电接收器。光电管检测时用万用表电阻挡位，测量时用改变光的强弱的方式来改变电阻值，如果万用表测出的阻值在改变，就说明该管具有光电特性。

（6）触发二极管　触发二极管见图1-24。此种二极管是一种触发性元器件，用在过压保护电路中，是双向脉冲的保护元器件，一般在变频器主电路中作整流器或触发整流。

（7）二极管的正负极判断

① 直观法　一般整流管圆桶形有银圈的一端为二极管的负极，另一端为二极管正极，对于圆珠形标有色点的一端为二极管的负极，另一端为正极。

② 测量法　一般采用指针万用表R×1Ω挡在路测量，如果拆下采用R×1kΩ挡测量时，调好挡位校好右零后，将挡位开关必须置电阻合适挡位。将红黑表笔不分正负接二极管的两端，以表针从左向右偏转的那一次为准。表针偏向表盘处即说明二极管已经达到正向导通，此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，这是指针表的测试判别法，如果用数字万用表，那么红表笔接的是二极管正极，黑表笔接的是负极。

（8）二极管的好坏判别（测量法）　无论采用数字还是机械表（指针万用表）测量，正向测量时电阻值小，反向测量时电阻值大，正反向测量时电阻差异很大，说明二极管单向导电性能好，可以使用。如果二极管无论用电阻哪个挡位测，正反测量时，电阻值都为右零位，说明二极管击穿。如果数字表蜂鸣挡测量时，正反测响，说明击穿。

（9）各类二极管好坏检测

① 整流管、开关管、稳压管，测量时方法相同，只要能检测出二极管正向电阻小，反向电阻大，正反向电阻差异很大，就说明二极管是良好的。如果指针表用R×1Ω挡，正反测时表针都偏转右零位，就说明二极管击穿。如果用数字表检测蜂鸣器响证明击穿，一般R×1Ω挡可以在电路板中进行测试，采用R×1k挡，可以非在路测试。

② 发光二极管：测量时只要没有击穿，给管子两端加一定的电压，如果管子发光就证明管子是良好的，但电压值一定要达到额定电压才可以发光。

③ 光电二极管：用万用表的合适电阻挡测量，如果不断改变入射光线的强弱，二极管的正向电阻值就会有所改变，就证明具有光敏性可以使用。如果改变光线时，管子正向电阻值没有改变，就证明管子失去了光电作用，严禁使用。

（10）微电子电器检修时二极管检测常见的故障分析　如果检修机器时，断电检修时，测量在路二极管的好坏，一般采用指针表的R×1Ω挡及数字表的蜂鸣挡位。检测时如果表针偏右零位或蜂鸣器响，就证明电路有短路或二极管本身损坏。此时将被测二极管拆掉，如果二极管测试良好，就说明与二极管相连接的电子元件损坏，或电路板与二极管两端连接的电路有短路。如果检测时表针从左向右偏转，然后从右向左返回，但没有返回到左零，而是返回表盘处停稳，说明与二极管相连的电子元件是电容器，所以有充放电现象，说明二极管良好。