二极管三极管的性能检测.docx

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二极管三极管的性能检测

二极管、三极管的性能检测

1.二极管性能的检测

1）普通二极管性能的检测

晶体二极管具有单向导电特性。

用万用表的欧姆挡测量二极管的正、反向电阻，就可以判断出二极管管脚的极性，还可以粗略地判断二极管的好坏。

用万用表欧姆挡测量二极管的正、反向电阻原理如图4.1所示。

对于稳定电压UZ小于万用表欧姆挡高阻挡表电池电压Uo的稳压二极管，可通过测量稳压二极管的反向电阻，用下式估算出UZ（UZ越接近Uo，估算出的UZ误差越大）：

用万用表欧姆挡测二极管

例如：

用某万用表R×10kΩ挡测一只2CW55二极管，实测反向电阻Rx为70kΩ，Uo=15V,Ro=10Ω，那么

2）发光二极管性能的检测

发光二极管除测量正、反向电阻外，还应进一步检查其是否发光。

发光二极管的工作电压一般在1.6V左右，工作电流在1mA以上时才发光。

用R×10kΩ挡测量正向电阻时，有些发光二极管能发光即可说明其正常。

对于工作电流较大的发光二极管亦可用实训图4.2所示电路进展检测。

发光二极管测试电路

3）光电〔敏〕二极管性能的检测

光电二极管的反向电阻随着从窗口射入光线的强弱而发生显著变化。

在没有光照时，光电二极管的正、反向电阻测量以及极性判别与普通二极管一样。

光电二极管光电特性的测量方法：

用万用表R×100kΩ挡或R×1kΩ挡测它的反向电阻时，用手电筒照射光电二极管顶端的窗口，万用表指示的电阻值应明显减小。

光线越强，光电二极管的反向电阻越小，甚至只有几百Ω。

关掉手电筒，电阻读数应立即恢复到原来的阻值。

这说明被测光电二极管是良好的。

3.三极管的管脚和类型的判别

三极管部由两个PN结构成，因此其管脚、类型都可通过万用表的欧姆挡进展检测。

1）基极和三极管类型的判别

首先将万用表置于R×1kΩ挡。

对于普通指针式万用表，黑表笔〔为万用表部直流电源的正极〕接到某一假设的三极管“基极〞管脚上，红表笔〔为万用表部直流电源的负极〕先后接到另外两个管脚，如果两次测得电阻值都很大〔或都很小〕，而且对换表笔后两个电阻值又都很小〔或很大〕，那么可确定假设的“基极〞是正确的。

假设以上步骤在另两个管脚上所测得电阻值一大一小，那么假设的“基极〞是错误的，此时，要重新假设一个管脚为“基极〞，重复上述过程。

基极〔B〕确定后，用黑表笔接基极，红表笔接另外两极，如果测得电阻值都很小，那么三极管为NPN型，反之为PNP型。

2）集电极（C）和发射极（E）的判别

以NPN型三极管为例，在基极以外的两个电极中任意假设一个为“集电极〞，并在已确定的基极和假设的“集电极〞中接入一个大电阻R，如实训图4.3所示〔实测中也可用大拇指和食指接触两极，用人体电阻替代电阻R〕。

三极管电极和发射极的判别方法

〔一〕普通二极管的检测〔包括检波二极管、整流二极管、阻尼二极管、开关二极管、续流二极管〕是由一个PN结构成的半导体器件，具有单向导电特性。

通过用万用表检测其正、反向电阻值，可以判别出二极管的电极，还可估测出二极管是否损坏。

1．极性的判别 将万用表置于R×100档或R×1k档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调两表笔，再测出一个结果。

两次测量的结果中，有一次测量出的阻值较大〔为反向电阻〕，一次测量出的阻值较小〔为正向电阻〕。

在阻值较小的一次测量中，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极。

2．单负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300左右。

硅材料二极管的电阻值为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。

　　假设测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，那么说明该二极管部已击穿短路或漏电损坏。

假设测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，那么说明该二极管已开路损坏。

3．反向击穿电压的检测 二极管反向击穿电压〔耐压值〕可以用晶体管直流参数测试表测量。

其方法是：

测量二极管时，应将测试表的“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，负极插入测试表的“e〞插孔，然后按下“V〔BR〕〞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〔置于适宜的直流电压档〕监测二极管两端的电压。

如图4-71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。

〔二〕稳压二极管的检测    

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一样，即用万用表R×1k档，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进展测量。

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。

　　假设测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大，那么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。

假设稳压二极管的稳压值高于15V，那么应将稳压电源调至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〔万用表的电压档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。

假设测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低，那么说明该二极管的性不稳定。

图4-72是稳压二极管稳压值的测量方法。

〔三〕双向触发二极管的检测　

　1．正、反向电阻值的测量用万用表R×1k或R×10k档，测量双向触发二极管正、反向电阻值。

正常时其正、反向电阻值均应为无穷大。

假设测得正、反向电阻值均很小或为0，那么说明该二极管已击穿损坏。

2．测量转折电压 测量双向触发二极管的转折电压有三种方法。

　第一种方法是：

将兆欧表的正极〔E〕和负极〔L〕分别接双向触发二极管的两端，用兆欧表提供击穿电压，同时用万用表的直流电压档测量出电压值，将双向触发二极管的两极对调后再测量一次。

比拟一下两次测量的电压值的偏差〔一般为3～6V〕。

此偏差值越小，说明此二极管的性能越好。

第二种方法是：

先用万用表测出市电电压U，然后将被测双向触发二极管串入万用表的交流电压测量回路后，接入市电电压，读出电压值U1，再将双向触发二极管的两极对调连接后并读出电压值U2。

假设U1与U2的电压值一样，但与U的电压值不同，那么说明该双向触发二极管的导通性能对称性良好。

假设U1与U2的电压值相差较大时，那么说明该双向触发二极管的导通性不对称。

假设U1、U2电压值均与市电U一样时，那么说明该双向触发二极管部已短路损坏。

假设U1、U2的电压值均为0V，那么说明该双向触发二极管部已开路损坏。

　第三种方法是：

用0~50V连续可调直流电源，将电源的正极串接1只20kΩ电阻器后与双向触发二极管的一端相接，将电源的负极串接万用表电流档〔将其置于1mA档〕后与双向触发二极管的另一端相接。

逐渐增加电源电压，当电流表指针有较明显摆动时〔几十微安以上〕，那么说明此双向触发二极管已导通，此时电源的电压值即是双向触发二极管的转折电压。

　　图4-73是双向触发二极管转折电压的检测方法。

〔四〕发光二极管的检测　　

1．正、负极的判别 将发光二极管放在一个光源下，观察两个金属片的大小，通常金属片大的一端为负极，金属片小的一端为正极。

2．性能好坏的判断　　用万用表R×10k档，测量发光二极管的正、反向电阻值。

正常时，正向电阻值〔黑表笔接正极时〕约为10~20kΩ，反向电阻值为250kΩ~∞〔无穷大〕。

较高灵敏度的发光二极管，在测量正向电阻值时，管会发微光。

假设用万用表R×1k档测量发光二极管的正、反向电阻值，那么会发现其正、反向电阻值均接近∞〔无穷大〕，这是因为发光二极管的正向压降大于1.6V〔高于万用表R×1k档电池的电压值1.5V〕的缘故。

　用万用表的R×10k档对一只220μF/25V电解电容器充电〔黑表笔接电容器正极，红表笔接电容器负极〕，再将充电后的电容器正极接发光二极管正极、电容器负极接发光二极管负极，假设发光二极管有很亮的闪光，那么说明该发光二极管完好。

　　也可用3V直流电源，在电源的正极串接1只33Ω电阻后接发光二极管的正极，将电源的负极接发光二极管的负极〔见图4-74〕，正常的发光二极管应发光。

或将1节1.5V电池串接在万用表的黑表笔〔将万用表置于R×10或R×100档，黑表笔接电池负极，等于与表的1.5V电池串联〕，将电池的正极接发光二极管的正极，红表笔接发光二极管的负极，正常的发光二极管应发光。

〔五〕红外发光二极管的检测　　

1．正、负极性的判别 红外发光二极管多采用透明树脂封装，管心下部有一个浅盘，管电极宽大的为负极，而电极窄小的为正极。

也可从管身形状和引脚的长短来判断。

通常，靠近管身侧向小平面的电极为负极，另一端引脚为正极。

长引脚为正极，短引脚为负极。

2．性能好坏的测量 用万用表R×10k档测量红外发光管有正、反向电阻。

正常时，正向电阻值约为15~40kΩ〔此值越小越好〕；反向电阻大于500kΩ〔用R×10k档测量，反向电阻大于200kΩ〕。

假设测得正、反向电阻值均接近零，那么说明该红外发光二极管部已击穿损坏。

假设测得正、反向电阻值均为无穷大，那么说明该二极管已开路损坏。

假设测得的反向电阻值远远小于500kΩ，那么说明该二极管已漏电损坏。

〔六〕红外光敏二极管的检测　　

将万用表置于R×1k档，测量红外光敏二极管的正、反向电阻值。

正常时，正向电阻值〔黑表笔所接引脚为正极〕为3~10kΩ左右，反向电阻值为500kΩ以上。

假设测得其正、反向电阻值均为0或均为无穷大，那么说明该光敏二极管已击穿或开路损坏。

　在测量红外光敏二极管反向电阻值的同时，用电视机遥控器对着被测红外光敏二极管的接收窗口〔见图4-75〕。

正常的红外光敏二极管，在按动遥控器上按键时，其反向电阻值会由500kΩ以上减小至50～100kΩ之间。

阻值下降越多，说明红外光敏二极管的灵敏度越高。

〔七〕其他光敏二极管的检测　　

1．电阻测量法 用黑纸或黑布遮住光敏二极管的光信号接收窗口，然后用万用表R×1k档测量光敏二极管的正、反向电阻值。

正常时，正向电阻值在10～20kΩ之间，反向电阻值为∞〔无穷大〕。

假设测得正、反向电阻值均很小或均为无穷大，那么是该光敏二极管漏电或开路损坏。

再去掉黑纸或黑布，使光敏二极管的光信号接收窗口对准光源，然后观察其正、反向电阻值的变化。

正常时，正、反向电阻值均应变小，阻值变化越大，说明该光敏二极管的灵敏度越高。

2．电压测量法 将万用表置于1V直流电压档，黑表笔接光敏二极管的负极，红表笔接光敏二极管的正极、将光敏二极管的光信号接收窗口对准光源。

正常时应有0.2～0.4V电压〔其电压与光照强度成正比〕。

3．电流测量法 将万用表置于50μA或500μA电流档，红表笔接正极，黑表笔接负极，正常的光敏二极管在白炽灯光下，随着光照强度的增加，其电流从几微安增大至几百微安。

〔八〕激光二极管的检测　　

1．阻值测量法 拆下激光二极管，用万用表R×1k或R×10k档测量其正、反向电阻值。

正常时，正向电阻值为20～40kΩ之间，反向电阻值为∞〔无穷大〕。

假设测得正向电阻值已超过50kΩ，那么说明激光二极管的性能已下降。

假设测得的正向电阻值大于90kΩ，那么说明该二极管已严重老化，不能再使用了。

2．电流测量法 用万用表测量激光二极管驱动电路中负载电阻两端的电压降，再根据欧姆定律估算出流过该管的电流值，当电流超过100mA时，假设调节激光功率电位器〔见图4-76〕，而电流无明显的变化，那么可判断激光二极管严重老化。

假设电流剧增而失控，那么说明损坏。

〔九〕变容二极管的检测　　

1．正、负极的判别 有的变容二极管的一端涂有黑色标记，这一端即是负极，而另一端为正极。

还有的变容二极管的管壳两端分别涂有黄色环和红色环，红色环的一端为正极，黄色环的一端为负极也可以用数字万用表的二极管档，通过测量变容二极管的正、反向电压降来判断出其正、负极性。

正常的变容二极管，在测量其正向电压降时，表的读数为0.58～0.65V；测量其反向电压降时，表的读数显示为溢出符号“1〞。

在测量正向电压降时，红表笔接的是变容二极管的正极，黑表笔接的是变容二极管的负极。

2．性能好坏的判断 用指针式万用表的R×10k档测量变容二极管的正、反向电阻值。

正常的变容二极管，其正、反向电阻值均为∞〔无穷大〕。

假设被测变容二极管的正、反向电阻值均有一定阻值或均为0，那么是该二极管漏电或击穿损坏。

〔十〕双基极二极管的检测　　

1．电极的判别将万用表置于R×1k档，用两表笔测量双基极二极管三个电极中任意两个电极间的正反向电阻值，会测出有两个电极之间的正、反向电阻值均为2～10kΩ，这两个电极即是基极B1和基极B2，另一个电极即是发射极E。

再将黑表笔接发射极E，用红表笔依次去接触另外两个电极，一般会测出两个不同的电阻值。

有阻值较小的一次测量中，红表笔接的是基极B2，另一个电极即是基极B1。

2．性能好坏的判断 双基极二极管性能的好坏可以通过测量其各极间的电阻值是否正常来判断。

用万用表R×1k档，将黑表笔接发射极E，红表笔依次接两个基极〔B1和B2〕，正常时均应有几千欧至十几千欧的电阻值。

再将红表笔接发射极E，黑表笔依次接两个基极，正常时阻值为无穷大。

双基极二极管两个基极〔B1和B2〕之间的正、反向电阻值均为2～10kΩ围，假设测得某两极之间的电阻值与上述正常值相差较大时，那么说明该二极管已损坏。

〔十一〕桥堆的检测　　

1．全桥的检测 大多数的整流全桥上，均标注有“+〞、“-〞、“~〞符号〔其中“+〞为整流后输出电压的正极，“-〞为输出电压的负极，“~〞为交流电压输入端〕，很容易确定出各电极。

　　检测时，可通过分别测量“+〞极与两个“~〞极、“-〞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一样〕是否正常，即可判断该全桥是否已损坏。

假设测得全桥鞭只二极管的正、反向电阻值均为0或均为无穷大，那么可判断该二极管已击穿或开路损坏。

　2．半桥的检测 半桥是由两只整流二极管组成，通过用万用表分别测量半桥部的两只二极管的正、反电阻值是否正常，即可判断出该半桥是否正常。

〔十二〕高压硅堆的检测　　高压硅堆部是由多只高压整流二极管〔硅粒〕串联组成，检测时，可用万用表的R×10k档测量其正、反向电阻值。

正常的高压硅堆，其正向电阻值大于200kΩ，反向电阻值为无穷大。

假设测得其正、反向均有一定电阻值，那么说明该高压硅堆已软击穿损坏。

〔十三〕变阻二极管的检测　　用万用表R×10k档测量变阻二极管的正、反向电阻值，正常的高频变阻二极管的正向电阻值〔黑表笔接正极时〕为4.5~6kΩ，反向电阻值为无穷大。

假设测得其正、反向电阻值均很小或均为无穷大，那么说明被测变阻二极管已损坏。

〔十四〕肖特基二极管的检测　　二端型肖特基二极管可以用万用表R×1档测量。

正常时，其正向电阻值〔黑表笔接正极〕为2.5～3.5Ω，投向电阻值为无穷大。

假设测得正、反电阻值均为无穷大或均接近0，那么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。

2.3可控硅

可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种，都是三个电极。

单向可控硅有阴极〔K〕、阳极〔A〕、控制极〔G〕。

双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。

即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连，其引出端称T2极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下那么为控制极〔G〕。

硅半导体材料构成的四层〔P1N1P2N2〕三端〔A、C、G〕器件，图1-20〔a〕为晶闸管的部原理结构。

晶闸管是由由P1N1P2N2四层半导体材料构成三个PN结：

J1、J2、J3。

当晶闸管阳极A与阴极C间加上反向电压〔A接负、C接正〕时，J1、J3结处反向阻断状态；当加上正向电压〔A接正、C接负〕时，J2结处于反向阻断状态。

当晶闸管满足一定的条件时，能够从正向阻断转变为正向导通，在一定条件下又能够从导通恢复阻断。

下面从晶闸管部结构分析其单向导通原理，如果N1层和P2层分解成两局部，那么可将晶闸管等效成PNP型和NPN型两个晶体管的背靠背连接，如图1-20〔b〕所示。

等效电路如图1-20〔c〕所示。

如果在晶体管的阳极和阴极间加上正向电压，在门极也加上正向门极电压，其结果就形成强烈的正反应，使两只等效晶体管迅速和导通，使晶闸管由阻断转变为导通状态。

晶闸管的导通过程用等效的双晶体管原理的工作过程可以表示为：

IC↑→IB2→IC2↑→IB1↑→IC1↑

通过上面的分析可以证明晶闸管的工作有如下的规律。

①当晶闸管承受反向电压〔A接负、C接正〕时，不管门极G的电压极性如何，晶闸管都处于阻断状态。

②晶闸管导通的条件有两个：

一是阳极、阴极间必须加上正向电压〔A接正，C接负〕；二是门极、阴极间必须加上适当的正向门极电压〔G接正，C接负〕和电流。

即晶闸管从阻断状态转变为导通状态必须同时具备正向阳极电压和正向门极电压。

③晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用。

不管门极电压如何变化，只要阳极、阴极间维持正向电压，晶闸管仍然保持导通。

④晶闸管在导通情况下，欲使其关断，必须使流经晶闸管的电流减小到维持电流IH以下。

这可以用减小阳极电压到零或在阳极、阴极间加反向电压的方法实现。

2.3．1可控硅检测

1、单、双向可控硅的判别：

先任测两个极，假设正、反测指针均不动〔R×1挡〕，可能是A、K或G、A极〔对单向可控硅〕也可能是T2、T1或T2、G极〔对双向可控硅〕。

假设其中有一次测量指示为几十至几百欧，那么必为单向可控硅。

且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。

假设正、反向测批示均为几十至几百欧，那么必为双向可控硅。

再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测，其中必有一次阻值稍大，那么稍大的一次红笔接的为G极，黑笔所接为T1极，余下是T2极。

性能的差异：

将旋钮拨至R×1挡，对于1～6A单向可控硅，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，且触发电压低〔或触发电流小〕。

然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，那么说明可控硅良好。

2、对于1～6A双向可控硅，红笔接T1极，黑笔同时接G、T2极，在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G极，指针应指示为几十至一百多欧〔视可控硅电流大小、厂家不同而异〕。

然后将两笔对调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，那么说明可控硅良好，且触发电压〔或电流〕小。

3、假设保持接通A极或T2极时断开G极，指针立即退回∞位置，那么说明可控硅触发电流太大或损坏。

可按图2方法进一步测量，对于单向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K灯仍不息灭，否那么说明可控硅损坏。

4、对于双向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K，灯应不息灭。

然后将电池反接，重复上述步骤，均应是同一结果，才说明是好的。

否那么说明该器件已损坏。

鉴别可控硅三个极的方法很简单，根据P-N结的原理，只要用万用表测量一下三个极之间的电阻值就可以。

阳极与阴极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上，阳极和控制极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上〔它们之间有两个P-N结，而且方向相反，因此阳极和控制极正反向都不通〕。

控制极与阴极之间是一个P-N结，因此它的正向电阻大约在几欧-几百欧的围，反向电阻比正向电阻要大。

可是控制极二极管特性是不太理想的，反向不是完全呈阻断状态的，可以有比拟大的电流通过，因此，有时测得控制极反向电阻比拟小，并不能说明控制极特性不好。

另外，在测量控制极正反向电阻时，万用表应放在R*10或R*1挡，防止电压过高控制极反向击穿。

假设测得元件阴阳极正反向已短路，或阳极与控制极短路，或控制极与阴极反向短路，或控制极与阴极断路，说明元件已损坏。