第2节 二极管仪表检查(修订中)

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# 1. 二极管极性的功能

能够确定二极管的[极性](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct- 二极管 (opens new window),它应该在 (b) 处显示非常高的电阻(某些数字仪表型号上的“OL”)。

二极管极性的确定: (a) 低电阻表示正向偏置,黑色引线为阴极,红色引线为阳极(对于大多数仪表) (b) 反向引线显示高电阻表示反向偏置。

二极管极性的确定: (a) 低电阻表示正向偏置,黑色引线为阴极,红色引线为阳极(对于大多数仪表) (b) 反向引线显示高电阻表示反向偏置。

# 2. 确定二极管极性?

# 2.1. 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,您必须确定仪表的哪根表笔在设置为“电阻”时是正极(+),哪根是负极(-)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,红色引线变为正极,黑色引线变为负极。但是,这并不能保证适用于所有仪表。例如,许多模拟万用表在切换到“电阻”功能时实际上将黑色表笔设为正极 (+),红色表笔设为负极 (-),因为这样更容易制造!

使用欧姆____表测试二极管的问题

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,欧姆表只能告诉您二极管的传导方式;导通时得到的低阻值指示是没有用的。

如果欧姆表在正向偏置二极管时显示“1.73 ohms”的值,则 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量。它既不代表二极管本身的半导体材料中的正向电压降,也不代表任何“大”电阻,而是一个取决于这两个数量的数字,并且会随着用于读取读数的特定欧姆表而显著变化。

数字万用表中的____二极管检查

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,该功能以伏特显示二极管的实际正向压降,而不是以欧姆 (opens new window)为单位的“电阻”数字。这些仪表通过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来工作。(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。

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。

__二极管正向电压用这种仪表获得____的__正向电压读数通常小于“正常”下降 0.7 伏(硅)和 0.3 伏(锗),因为仪表提供的电流比例很小。

__二极管检查功能的替代方案__如果没有具有二极管检查功能的万用表,或者您想在某些非平凡电流下测量二极管的正向压降,则可以使用电池构建下图的电路,电阻器和电压表。

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) 示意图。

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) 示意图。

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几乎恒定的电流,则它可以用作温度测量仪器的基础,二极管两端测量的电压与二极管结温成反比. 当然,二极管电流应保持在最低限度以避免自热(二极管耗散大量热能),这会干扰温度测量。

万用表____的注意事项

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,“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,技术人员更容易测量连接到半导体元件的非半导体元件的电阻,因为半导体元件的结不会在如此低的电压下变得正向偏置。

测试____示例

考虑一个[电阻器](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating- 印刷电路板 (opens new window)(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,任何并联的组件都会影响获得的读数。当使用万用表在“电阻”功能模式下向探头输出非常低的测试电压时,二极管的 PN 结上没有足够的电压施加到正向偏置,并且只会通过微不足道的电流。因此,仪表将二极管“视为”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) 的欧姆表看不到允许测量并联电阻的二极管。

配备低测试电压 (<0.7 V) 的欧姆表看不到允许测量并联电阻的二极管。

如果使用这种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,它也会指示非常高的电阻(许多兆欧)。(下图)

欧姆表配备低测试电压,二极管正向偏压过低,看不到二极管。

欧姆表配备低测试电压,二极管正向偏压过低,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,特殊类型的二极管被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_),它们使用相同的电压源/电阻器/电压表电路进行测试,前提是电压源为高足以迫使二极管进入其击穿区域。本章后面的部分会详细介绍这个主题。

# 3. 总结

  • 欧姆表可用于定性检查二极管功能。应该有一种方式测量的低电阻和另一种方式测量的非常高的电阻。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!根据仪表的特定设计,实际极性可能与您预期的引线颜色不同。
  • 一些万用表提供“二极管检查”功能,显示二极管在导通电流时的实际正向电压。由于检查期间使用的电流非常小,此类仪表通常指示的正向电压略低于二极管的“标称”电压。

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Last Updated: 6/16/2022, 1:34:32 PM