1.4 二极管
1.4.1 二极管的识别
(1)整流二极管
整流二极管是将交流电转变(整流)成脉动直流电的二极管。它是利用二极管的单向导电性工作的。常见的整流二极管外形结构及符号如图1-31所示。
图1-31 常见整流二极管的外形结构及符号
(2)稳压二极管
稳压二极管国外又称齐纳二极管,主要用于稳压电源中的电压基准电路或用于过压保护电路中。常见的稳压二极管外形结构及符号如图1-32所示。
图1-32 常见稳压二极管的外形结构及符号
(3)开关二极管
开关二极管的特点是导通/截止速度快,能满足高频和超高频电路的需要,常用于脉冲数字电路、自动控制电路等。常见开关二极管外形结构及符号如图1-33所示。
图1-33 常见开关二极管外形结构及符号
(4)发光二极管
发光二极管又称LED,在电磁炉电路中主要用于电源、工作模式、温度及故障代码等指示。几种常见的LED外形图如图1-34所示。
图1-34 几种常见的LED外形图
LED的图形符号如图1-35所示,在电路原理图中一般用V、VT、VD或LED表示。
图1-35 LED的图形符号
(5)整流桥
由于整流电路通常为桥式整流电路,将几个整流二极管封装在一起的组件叫整流桥。电磁炉电路中常用的是单相全桥,单相整流桥外形及符号图如图1-36所示。
图1-36 单相整流桥外形及符号图
1.4.2 二极管的检测
(1)指针式万用表检测普通二极管
普通二极管正反向电阻示意图如图1-37所示,测量判断的依据:二极管的正向电阻小,反向电阻大。
图1-37 普通二极管正反向电阻示意图
指针式万用表检测二极管前应选择R×1k挡位,并欧姆调零,如图1-38(a)、(b)所示。将两表笔分别接在二极管的两个引线上,测出电阻值,如图1-38(c)所示;然后对换两表笔,再测出一个阻值,如图1-38(d)所示,然后根据这两次测得的结果,判断出二极管的质量好坏与极性。
图1-38 指针式万用表检测二极管
测量的结果:
①一次阻值大,一次阻值小;阻值小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。二极管正常。
②两次阻值都很大,二极管断路。
③两次阻值都很小,二极管短路。
由于二极管的伏安特性是非线性的,使用万用表的不同电阻挡测量二极管的电阻时,会得出不同的电阻值;实际使用时,流过二极管的电流会较大,因此二极管呈现的电阻值会更小些。
另外,开关二极管、阻尼二极管、隔离二极管、钳位二极管、快恢复二极管等,可参考整流二极管的识别与判断。
(2)整流桥的检测
整流桥的表面通常标有其内部结构,即交流输入端用“AC”或“~”表示,直流输入端用“+”、“-”符号表示。其中“AC”或“~”为交流电压的输入端,“+”为整流后输出电压的正极,“-”为输出电压的负极。
如图1-39(a)所示是测量“+”极与两个“~”间各整流二极管的正向电阻值;图1-39(b)是测量“+”极与两个“~”间各整流二极管的反向电阻值。
图1-39 整流桥的检测
如图1-39(c)所示是测量“-”极与两个“~”间各整流二极管的正向电阻值。如图1-39(d)所示是测量“-”极与两个“~”间各整流二极管的反向电阻值。
检测时,可通过分别测量“+”极与两个“~”、“-”极与两个“~”之间各整流二极管的正、反向电阻值(与普通二极管的测量方法相同)是否正常,即可判断该全桥是否已损坏。若测得全桥内4只二极管的正、反向电阻值均为0或均为无穷大,则可判断桥内部该二极管已击穿或开路损坏。
(3)稳压二极管的检测
稳压二极管其极性与性能好坏的测量与普通二极管的测量方法相似,不同之处在于:当使用指针式万用表的R×1k挡测量二极管时,测得其反向电阻是很大的,此时,将万用表转换到R×10k挡,如果出现万用表指针向右偏转较大角度,即反向电阻值减小很多的情况,则该二极管为稳压二极管;如果反向电阻基本不变,说明该二极管是普通二极管,而不是稳压二极管。其测量示意图如图1-40所示。
图1-40 确定稳压二极管的测量示意图
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。
(4)指针式万用表检测LED
指针式万用表检测LED采用的是R×10k挡,其测量方法及对其性能的好坏判断与普通二极管相同,测量示意图如图1-41所示。但发光二极管的正向、反向电阻均比普通二极管大得多。正常时,正向阻值约为15~40kΩ;反向阻值大于500kΩ。测量正向电阻时,有些管子可以看到发光管的发光情况。
图1-41 指针式万用表对发光二极管的检测
发光二极管通常用引脚长短来标识正、负极,长脚为正极,短脚为负极。仔细观察发光二极管,可以发现内部的两个电极一大一小。一般电极较小,个头较矮的一个是发光二极管的正极,电极较大的一个是负极,负极一边带缺口。发光二极管极性识别如图1-42所示。
图1-42 发光二极管极性识别
1.4.3 二极管的代换要点
①普通二极管的代换。当电磁炉中的二极管损坏时,如没有同型号的管子更换时,应查看晶体管手册,选用三项主要参数IFM(最大整流电流)、VRM(最高反向工作电压)、fM(最高工作频率)满足要求的其他型号的二极管代换。当然,如果三项主要参数比原管子都大,一定可满足电路的要求。但并非代换管子一定要比原管子各项参数都高才行,关键是能满足电路的需要,只要满足电路要求即可。
耐压高、工作电流大的管子可以代换小的,但后者不能代换前者。如1N系列中的1N4007(1000V/1A)可代换1N4000(25V/1A)~1N4006(800V/1A)等,1N5408(1000V/3A)可代换1N4007(1000V/1A)等。
②硅管与锗管在特性上是有一定差异的,一般不宜互相代用。
③高速开关二极管可以代换普通开关二极管,反向击穿电压高的开关二极管可以代换反向击穿电压低的开关二极管。