PLC/变频器维修中二极管的检测技术

    1)硅锗二极管的简易区分

    硅锗二极管通常在管壳上注有标记，如无标记，可用万用表电阻挡测量其正反向电阻来区分硅锗二极管的（一般用R×100或R×1k挡），正向电阻测量如图1-4(a)所示。

 

    图1-4  硅锗二极管区别示意图

    硅管：表针指示位置在中间或中间偏右一点。

    锗管：表针指示在右端靠近0Ω刻度的地方，表明管子正向特性是好的。

    如果表针在左端不动，则管子内部已经断路，反向电阻测量如图1-4(b)所示。

    硅管：表针在左端基本不动，极靠近满刻度(∞)位置。

    锗管：表针从左端启动一点，但不应超过满刻度的1/4，则表明反向特性是好的。如果表针指在0位，则管子内部已短路。

    2)二极管正负极的判别

    对半导体二极管正负极进行简易测试时，要选用万用表的欧姆挡。与万用表“+”输入端相连的红表笔与表内电源的负极相通；而与万用表“一”输入端相连的黑表笔与表内电源的正极相通。

    测量时先把万用表拨到“欧姆”挡（通常用R×100k或R×1k），然后用万用表分别接到二极管的两个极上去，如图1-5(b)所示。当表内的电源使二极管处于正向接法时，二极管导通，阻值较小（几十欧到几千欧的范围），此时黑表笔接触的是二极管的正极；红表笔接触的是二极管的负极；当表内的电源使二极管处在反向接法时，如图1-5 (a)所示。二极管截止，阻值很大（一般为几百千欧），此时黑表笔接触的是二极管的负极，红表笔接触的是二极管的正极。

    3)检测最高工作频率fM

    晶体二极管工作频率，除了可从有关特性表中查阅出外，实用中常用眼睛观察二极管内部的触丝来加以区分，如点接触型二极管属于高频管，面接触型二极管多为低频管。另外，也可以用万用表R×1k挡进行测试，一般正向电阻小于1kΩ的多为高频管。

 

    图1-5  万用表测量二极管的正负极示意图

    4)检测最高反向击穿电压URM

    对于交流电来说，因为不断变化，因此最高反向工作电压也就是二极管承受的交流峰值电压。需要指出的是，最高反向工作电压并不是二极管的击穿电压。一般情况下，二极管的击穿电压要比最高反向工作电压高得多（约高一倍）。

    测量二极管反向击穿电压（耐压值）的方法是：首先将万用表的“NPN/PNP”选择键设置为NPN状态，再将被测二极管的正极接测试表的“C”插孔内，负极插入测试表的“e”插孔，然后按下“VBR”键，测试表即可指示出二极管的反向击穿电压值。

    也可用兆欧表和万用表来测量二极管的反向击穿电压、测量时被测二极管的负极与兆欧表的正极相接，将二极管的正极与兆欧表的负极相连，同时用万用表（置于合适的直流电压挡）检测二极管两端的电压，如图1-6所示。摇动兆欧表手柄（应由慢逐渐加快），待二极管两端电压稳定而不再上升时，此电压值即是二极管的反向击穿电压。

 

    图1-6  用兆欧表和万用表检测二极管的反向击穿电压

    5)单向导电性能的检测及好坏的判断

    通常，锗材料二极管的正向电阻值为1kΩ左右，反向电阻值为300kΩ左右。硅材料二极管的正向电阻值为5kΩ左右，反向电阻值为∞（无穷大）。正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。

    若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏。

    6)稳压二极管的检测

    通常所用到的稳压管的稳压值一般都大于1. 5V，而指针表的R×1k以下的电阻挡是用表内的1. 5V电池供电的，这样，用R×1k以下的电阻挡测量稳压管就如同测二极管一样，具有完全的单向导电性。但指针表的R×lOk挡是用9V或15V电池供电的，在用R×10k挡测稳压值小于9V或15V的稳压管时，反向阻值就不会是∞，而是有一定阻值，但这个阻值还是要大大高于稳压管的正向阻值的。如此，就可以初步估测出稳压管的好坏。但是，好的稳压管还要有个准确的稳压值，业余条件下估测这个稳压值需要两块指示表。其方法是：先将一块表置于R×10k挡，其黑、红表笔分别接在稳压管的阴极和阳极，这时就模拟出稳压管的实际工作状态，再取另一块表置于电压挡1×10V或1×50V（根据稳压值）上，将红、黑表笔分别搭接到刚才那块表的黑、红表笔上，这时测出的电压值就基本上是这个稳压管的稳压值。说“基本上”，是因为第一块表对稳压管的偏置电流相对正常使用时的偏置电流稍小些，所以测出的稳压值会稍偏大一点，但基本相差不大。这个方法只可估测稳压值小于指针表高压电池电压的稳压管。如果稳压管的稳压值太高，就只能用外加电源的方法来测量。

    ①正、负电极的判别。从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。对标志不清楚的稳压二极管，也可以用万用表判别其极性，测量的方法与普通二极管相同，即用万用表R×1k挡，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。在两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大，则说明该二极管已击穿或开路损坏。

    ②稳压值的测量。用0～30V连续可调直流电源，对于13V以下的稳压二极管，可将稳压电源的输出电压调至15V，将电源正极串接1只1.5kΩ限流电阻后与被测稳压二极管的负极相连接，电源负极与稳压二极管的正极相接，再用万用表测量稳压二极管两端的电压值，所测的读数即为稳压二极管的稳压值。若稳压二极管的稳压值高于15V，则应将稳压电源调至20V以上。

    也可用低于1000V的兆欧表为稳压二极管提供测试电源。其方法是：将兆欧表正端与稳压二极管的负极相接，兆欧表的负端与稳压二极管的正极相接后，按规定匀速摇动兆欧表手柄，同时用万用表监测稳压二极管两端电压值（万用表的电压挡应视稳定电压值的大小而定），待万用表的指示电压指示稳定时，此电压值便是稳压二极管的稳定电压值。若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低，则说明该二极管的性不稳定。图1-7是稳压二极管稳压值的测量方法。

    7)肖特基二极管和瞬态电压抑制二极管(TVS)的检测

    ①肖特基二极管检测。二端型肖特基二极管可以用万用表R×1挡测量，正常时，其正向电阻值（黑表笔接正极）为2.5～3.5Ω，反向电阻值为无穷大。若测得正、反电阻值均为无穷大或均接近0，则说明该二极管已开路或击穿损坏。

    三端型肖特基二极管应先测出其公共端，判别出是共阴对管，还是共阳对管，然后再分别测量两个二极管的正、反向电阻值。

 

    图1-7  稳压管稳压值的测量方法

    ②瞬态电压抑制二极管(TVS)的检测。用万用表R×1k挡测量TVS管好坏时，对于单极型的TVS，按照测量普通二极管的方法，可测出其正、反向电阻，一般正向电阻为4kΩ左右，反向电阻为无穷大。

    对于双向极型的TVS，任意调换红、黑表笔测量其两引脚间的电阻值均应为无穷大，否则，说明管子性能不良或已经损坏。