1.3.6　二極管VD

1.3.6.1　二極管的內部結構與電路符號

如圖1-17所示。

將PN結用金屬殼或其他方式封裝起來就構成二極管，P區所連的一端為二極管正極，N區所連的一端為負極。一般二極管分為點接觸與面接觸兩種結構，由于面接觸PN結接觸面比較大，所以單位時間內所通過的電流大，一般用在大功率場合。點接觸PN結接觸面小，單位時間內所通過的電流小，一般用在小功率電路中。

1.3.6.2　二極管的伏安特性

圖1-18為二極管伏安特性。

二極管加正向電壓時，如果滑動電位器將會改變二極管的正向電流與電壓，改變管子的工作狀態。如果管子兩端正向電壓由0V上升到0.5時，電流很微弱，我們將0～0.5這段稱死區，指不導通。當兩端正向電壓由0.5升高到1時，電流值就會升高，將這段稱作導通區。一般硅二極管正常正向電壓在0.6～0.7，鍺二極管正常正向工作電壓在0.2～0.3。將二極管正向電壓升到1以上，就稱飽和區，也稱危險區。

1.3.6.3　各二極管的結構、電路符號、作用與特性檢測

（1）整流二極管　三角形的一端表示正極，豎橫表示負極，如圖1-19所示。

① 特點　整流管利用二極管的單向導電特性完成整流。由于交流電是由兩個半周的正弦波組成的，如果是正極性整流就取正弦交流電的正半周，整流后就產生正電壓；如果是負極性整流就取交流電的負半周產生負電壓。

② 作用　一般在電源電路中需要將交流轉換成脈動直流，整流二極管用于各種電氣設備的開關電源電路中整流。

③ 各整流二極管的外形結構　圖1-20為其外形結構。此種結構為三相整流堆集成，一般用于變頻器，主電路中作整流電路。此種整流器為單相整流，一般用于單相變頻器開關電源電路。整流管的檢測一般采用指針表R×1Ω擋在路測量二極管的好壞。如果表針直接偏向右零位，說明此二極管已經擊穿。如果存在一定的電阻值，就說明正向測量時電阻值小，反向測量時電阻值大，正反向電阻差異大，就說明二極管良好。如果是整流堆就要仔細測量，主要是交流輸入端電阻值的測量，如果阻值很小說明內部損壞，如果阻值大說明基本良好。

（2）開關二極管　圖1-21為開關二極管。改變二極管兩端的電壓從而改變二極管的工作狀態。如果硅管兩端電壓正向由零上升到0.7時，二極管就會導通，正向阻力就會變小，等效于開關閉合。如果正向電壓低于0.5或兩端加反向電壓，二極管就會截止，等效于開關斷開。在實際電路中，采用脈沖信號來改變二極管的狀態。開關二極管一般用作將方波脈沖信號，取一個半周（或取正半周，或取負半周）信號，同時也可以作電子開關管。開關二極管與整流二極管檢測方法相同。

（3）穩壓二極管　圖1-22為穩壓二極管。指利用二極管的反向擊穿特性（二極管在規定的反向擊穿電壓范圍內，反向擊穿后其兩端電壓穩定的特性）來穩壓的二極管。

穩壓管一般用于穩壓電路中，穩定直流輸出電壓給負載用電器供電，檢測時采用R×1Ω擋位，在電路板中測量二極管是否擊穿，一般在老式的模擬電路中，電源電路用的是穩壓二極管。在新型電路中用三端穩壓器做穩壓，將穩壓管集成在芯片里構成穩壓器。

（4）發光二極管LED　發光二極管見圖1-23。它采用磷化鎵、磷化鎵材料制成，將PN結封裝在玻璃管殼內，給管內注入惰性氣體，給PN結注入一定電流時，它就會發光。一般發光管用來進行電光轉換，反映當前機器設備的運行狀況。在變頻器電路中用數碼管體現機器設備的運行狀況，電源指示燈用來表示電源通斷。發光管的兩端工作電壓低，一般工作電壓如果超過額定電壓值，就說明管子向擊穿方面發展。檢測發光管時，擊穿常常不易測出，用同型號替換法，光電耦合器的發光器用發光二極管。

（5）光電二極管（光敏二極管）　光電管是一種將光能轉換為電能的二極管，此種二極管PN結在反向偏置的狀態運行，它的反向電流隨光照強度增加而正比例上升。受光面一般由透光材料制成，當入射光線入射于二極管的表面時，PN結內部激發產生光生載流子，形成光電子。入射光線的強弱變化就會導致光電子多少變化，光電子流隨入射光線的變化而變化。光電管用于光遙控系統中，一般接收可見光或紅外光。

在變頻器電路中，光電管用于光電耦合器電路中，作光電接收器。光電管檢測時用萬用表電阻擋位，測量時用改變光的強弱的方式來改變電阻值，如果萬用表測出的阻值在改變，就說明該管具有光電特性。

（6）觸發二極管　觸發二極管見圖1-24。此種二極管是一種觸發性元器件，用在過壓保護電路中，是雙向脈沖的保護元器件，一般在變頻器主電路中作整流器或觸發整流。

（7）二極管的正負極判斷

① 直觀法　一般整流管圓桶形有銀圈的一端為二極管的負極，另一端為二極管正極，對于圓珠形標有色點的一端為二極管的負極，另一端為正極。

② 測量法　一般采用指針萬用表R×1Ω擋在路測量，如果拆下采用R×1kΩ擋測量時，調好擋位校好右零后，將擋位開關必須置電阻合適擋位。將紅黑表筆不分正負接二極管的兩端，以表針從左向右偏轉的那一次為準。表針偏向表盤處即說明二極管已經達到正向導通，此時黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的是二極管的負極，這是指針表的測試判別法，如果用數字萬用表，那么紅表筆接的是二極管正極，黑表筆接的是負極。

（8）二極管的好壞判別（測量法）　無論采用數字還是機械表（指針萬用表）測量，正向測量時電阻值小，反向測量時電阻值大，正反向測量時電阻差異很大，說明二極管單向導電性能好，可以使用。如果二極管無論用電阻哪個擋位測，正反測量時，電阻值都為右零位，說明二極管擊穿。如果數字表蜂鳴擋測量時，正反測響，說明擊穿。

（9）各類二極管好壞檢測

① 整流管、開關管、穩壓管，測量時方法相同，只要能檢測出二極管正向電阻小，反向電阻大，正反向電阻差異很大，就說明二極管是良好的。如果指針表用R×1Ω擋，正反測時表針都偏轉右零位，就說明二極管擊穿。如果用數字表檢測蜂鳴器響證明擊穿，一般R×1Ω擋可以在電路板中進行測試，采用R×1k擋，可以非在路測試。

② 發光二極管：測量時只要沒有擊穿，給管子兩端加一定的電壓，如果管子發光就證明管子是良好的，但電壓值一定要達到額定電壓才可以發光。

③ 光電二極管：用萬用表的合適電阻擋測量，如果不斷改變入射光線的強弱，二極管的正向電阻值就會有所改變，就證明具有光敏性可以使用。如果改變光線時，管子正向電阻值沒有改變，就證明管子失去了光電作用，嚴禁使用。

（10）微電子電器檢修時二極管檢測常見的故障分析　如果檢修機器時，斷電檢修時，測量在路二極管的好壞，一般采用指針表的R×1Ω擋及數字表的蜂鳴擋位。檢測時如果表針偏右零位或蜂鳴器響，就證明電路有短路或二極管本身損壞。此時將被測二極管拆掉，如果二極管測試良好，就說明與二極管相連接的電子元件損壞，或電路板與二極管兩端連接的電路有短路。如果檢測時表針從左向右偏轉，然后從右向左返回，但沒有返回到左零，而是返回表盤處停穩，說明與二極管相連的電子元件是電容器，所以有充放電現象，說明二極管良好。