常用二極管橫向測試對比及其意義

（安徽化工學(xué)校，安徽 安慶 246005）

[摘 要] 半導(dǎo)體二極管是電子電路中用得非常多的一種電子元件，通過傳統(tǒng)指針式萬用表和數(shù)字萬用表分別對各種常見二極管的常規(guī)測試以及這些二極管在實(shí)際電路中的在路測試，以獲得這些二極管的實(shí)測電阻數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)對比，以判斷其材料、類型及好壞。因此，對廣大的電學(xué)工作者從事檢測和維修都具有普遍的實(shí)際意義。

[關(guān) 鍵 詞] 二極管；萬用表；電阻；電壓

[中圖分類號] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）30-0046-01

半導(dǎo)體二極管是電子電路中用得非常多的一種電子元件，它用途廣泛，類型很多，有一般的普通二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管，整流全橋、高壓硅堆，紅外發(fā)射、接收二極管，變?nèi)荻O管等，對廣大的使用者來說，對其進(jìn)行有效的檢測和判斷是極其必要的。

首先，用傳統(tǒng)的指針式萬用表來測試，由于二極管PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕湔螂娮韬苄。聪螂娮韬艽螅渌褂玫牟牧蠀s只有兩種：硅和鍺，不同材料所構(gòu)成的二極管其伏安特性亦不同，所以在測試時(shí)，它們的外部表現(xiàn)自然也不同，由于硅管的PN結(jié)導(dǎo)通電壓比鍺管的高，在實(shí)測時(shí)，硅管的正向電阻比鍺管的正向電阻大，而反測時(shí)，硅管的反向電阻近無窮大，而鍺管的反向電阻比硅管小得多，這又說明了鍺管的反向漏電流比硅管大。R硅正反>R鍺正反，所以根據(jù)這些，就可很輕松地通過測試去判斷誰是硅管，誰是鍺管。如常用的IN4007硅整流管R正為3.5KΩ左右，R反為∞，而2AP9的鍺管R正為1KΩ左右，R反為160 KΩ左右。而穩(wěn)壓二極管多為硅管，它的正向電阻在實(shí)測時(shí)又普遍表現(xiàn)出比普通的硅二極管的正向電阻大，它由于工作在反向擊穿區(qū)，所以反向電阻在未擊穿時(shí)電阻近無窮大，和普通硅二極管反向電阻相當(dāng)。如玻璃封裝的C8V2，5B1，C5V1等其R正=5.6KΩ。而發(fā)光二極管，由于其特殊的制造工藝，其PN結(jié)正向?qū)妷狠^高，大約為1.7～3V，發(fā)光顏色不同，其導(dǎo)通電壓亦不同。所以用普通的指針萬用表1K檔已無法測試，用10K檔測試時(shí)其正向電阻已達(dá)十幾甚至幾十KΩ。如一般的紅色發(fā)光二極管的正向電阻約為32KΩ左右，而藍(lán)色約為50KΩ左右，發(fā)光色彩不同，其正向電阻亦不同，但都比一般普通硅二極管正向電阻大很多。所以，通過對比，除其外形差異，這些二極管的正向測試電阻大小分別為R發(fā)光二極管>R穩(wěn)壓管>R硅二極管>R鍺二極管，而更具實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的是，對于最常用的外形、顏色、尺寸、功率等極其相似，封裝形式又差不多的普通二極管如IN4148等和穩(wěn)壓管如5B1等，就可根據(jù)其正向電阻的差異很快判斷出來。

其次，由于現(xiàn)在測試技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字萬用表已經(jīng)普及，由于數(shù)字萬用表的測試原理不同于指針式萬用表，二極管等半導(dǎo)體器件的測試已由專用的二極管檔進(jìn)行測試，此時(shí)測試的是二極管的正向?qū)妷海皇请娮瑁瑯佑捎赑N結(jié)的接觸電位差V0=kT/q ln（NDNA/Ni2）（伏）與施主雜質(zhì)濃度ND受主雜質(zhì)濃度NA及本征濃度Ni等有關(guān)，其中q為電子電荷，k為玻爾茲曼常數(shù)。V0的值一般為零點(diǎn)幾伏，所以二極管的材料不同、結(jié)構(gòu)不同、類型不同，用數(shù)字萬用表測試出的二極管正向?qū)妷阂灿兴町悺發(fā)光二極管>U穩(wěn)壓管>U硅二極管>U鍺二極管，而反向電壓均為溢出狀態(tài)。如藍(lán)光發(fā)光二極管正向?qū)妷杭s為2.60V，紅光發(fā)光二極管的正向?qū)妷杭s為1.75V，U穩(wěn)壓管在0.74V左右，U普通硅管在0.55V左右，U鍺管在0.28V左右。

最后，設(shè)備斷電時(shí)的二極管在路測試，由于數(shù)字表的出現(xiàn)，在檢測和維修電子設(shè)備中關(guān)于二極管的好壞時(shí)，不拆下電子元件的在路測試又有效、又方便。過去的指針萬用表在測量在路二極管時(shí)，由于測量的是二極管的電阻，電路中二極管外接有各種電阻、電容、電感、三極管等其他電子元件，所以在測量二極管的正反向電阻時(shí)，由于外接電路的存在，基本上很難測試，測試結(jié)果大打折扣，甚至經(jīng)常是錯(cuò)誤的，造成誤判。而數(shù)字萬用表測二極管時(shí)，因?yàn)槭请妷簻y量，而且測試電流極小，大部分外部電路對二極管測試影響甚微，在路測量結(jié)果相當(dāng)準(zhǔn)確而有效。藍(lán)光發(fā)光二極管正向?qū)妷杭s為2.65V，紅光發(fā)光二極管的正向?qū)妷杭s為1.76V，U穩(wěn)壓管在0.75V左右，U普通硅管在0.55V左右，U鍺管在0.28V左右。跟每個(gè)元件的單獨(dú)測試數(shù)據(jù)基本相當(dāng)。

綜上所述，對于二極管的測試，通過指針萬用表電阻的測量，數(shù)字萬用表的電壓測量以及更具實(shí)際意義的數(shù)字表的二極管的在路測量，我們都可發(fā)現(xiàn)，不同種類二極管、不同材料制作的二極管，它們的外部表現(xiàn)必不同，普遍的是同功率、同大小硅材料二極管正向電阻及正向電壓均大于鍺材料二極管，穩(wěn)壓二極管正向電阻及導(dǎo)通電壓大于普通二極管，發(fā)光二極管大于穩(wěn)壓管。更具實(shí)際意義的是，通過數(shù)字萬用表測試其正向?qū)妷海覀兺耆梢灾苯臃直娉鲭娐分型庑慰崴频姆€(wěn)壓二極管和普通二極管。因此，對于其他各種新型二極管、特殊二極管，我們只要多測試、多對比，都可找出規(guī)律，加強(qiáng)區(qū)別，增強(qiáng)判斷，提高測試能力。

注：以上數(shù)據(jù)電阻由MODEL Si47指針萬用表測出，電壓由UNI-T UT70D數(shù)字萬用表測出

參考文獻(xiàn)：

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].1版.人民教育出版社，1979-03.

[2]朱國興.電子技能與訓(xùn)練[M].1版.高等教育出版社，1995-03.

[3]賀令輝.電工儀表與測量[M].1版.中國電力出版社，2006-05.