如何测试一个二极管?模拟和数字万用表的使用

在本教程中,我们将学习如何测试一个二极管。二极管是电子电路中最基本和最重要的元件之一,用于保护、整流、开关和许多其他应用。它们是在故障情况下最先被损坏的组件之一,因此,有必要知道如何检查一个二极管是否正常工作。

介绍

如果你正在开始开发自己的电子项目,或者如果你想解决任何电子电路或项目的故障,那么你必须对基本的电子元件及其工作有一个健全的知识。您不需要了解组件的构造和内部工作,但至少需要了解一些关于组件如何工作、如何测试组件以及查看组件是否正常工作的基本知识。

了解更多的基本知识半导体二极管

有了解如何测试组件并评估它是否是好的,并不是一个非常好的电子电路故障排除技能。

为避免获得不期望的结果,建议在组装电路(PCB)中的组件之前,测试电阻器,二极管,LED等的所有基本组件,例如在电路(PCB)中的组件之前的正常工作或操作。在最糟糕的情况下,如果我们在装配之前没有执行任何测试,并且输出不像预期的那样,那么识别问题的来源很难,我们已经测试了所有组件(在组装后非常困难)。

让我们在本教程中将重点放在测试二极管上。如前所述,二极管是电子电路中的重要元件之一,特别是在电源(还有许多其他的二极管的应用)。

如何测试一个二极管?

二极管终端识别
二极管终端识别

二极管是一种双端半导体器件,只允许电流朝一个方向流动。这些是在不同的应用中发现,如整流器,夹钳,剪子等。

当二极管的阳极端相对于阴极为正时,二极管称为正偏。硅二极管的正向偏压降通常为0.7V。这是二极管正偏的阳极和阴极之间的最小电位差。

在测试一个二极管之前,我们必须首先识别二极管的端子,即它的阳极和阴极。大多数PN结二极管在其主体上有一个白色带,靠近这个白色带的端是阴极。剩下的是阳极。通孔和表面安装二极管都有这种标记。

一些二极管可能有不同的色带(例如,一些稳压二极管在它的红色/橙色主体上有一个黑色标记),但是接近这个彩色标记的终端几乎总是阴极。

可以以不同的方式进行二极管的测试,但是我们已经给出了二极管的一些基本测试程序。

笔记:下面提到的测试程序仅适用于普通PN二极管。

笔记:如果要测试的二极管已经在电路中(在PCB上),则可以通过仅移除/去焊接二极管的一个引线来执行以下提到的测试。

如何用数字万用表测试二极管?

使用数字万用表(DMM)的二极管测试可以以两种方式进行,因为在DMM中有两种模式可用来检查二极管。这些模式是:

  • 二极管模式
  • 欧姆表模式(或电阻模式)

二极管测试模式是测试二极管的最佳方法,因为它依赖于二极管的特性。在这种方法中,二极管输入正向偏压,使用万用表测量二极管上的压降。一个正常工作的二极管将允许电流流入正向偏置,并且必须有电压降。

在二极管的电阻模式测试中,测量了二极管的正向和反向偏置电阻。对于一个好的二极管,正向偏置电阻应该是几百欧姆到几千欧姆,反向偏置电阻应该非常高(通常在万用表中表示为OL -开环)。

二极管模态测试程序

使用DMM进行二极管模态测试
使用DMM进行二极管模态测试
  • 识别二极管的阳极和阴极端子。
  • 通过将中心旋钮旋转到指示二极管符号的位置,将数字万用表(DMM)保持在二极管检查模式。在此模式下,万用表能够在测试引线之间提供大约2mA的电流。
  • 连接万用表的红色探针到阳极,黑色探针到阴极。这意味着二极管是正偏的。
  • 观察万用表显示的读数。如果显示电压值在0.6到0.7之间(对于一个硅二极管),那么二极管是健康和完美的。对于锗二极管,这个值在0.25到0.3之间。
  • 现在,颠倒仪表的端子,即,连接红色探头到阴极和黑色探头到阳极。这是二极管的反向偏置状态,没有电流流过它。因此,仪表应该读出OL或1(这相当于开路),如果二极管是健康的。

如果仪表显示与上述两种情况无关的值,那么二极管是有缺陷的。二极管中的缺陷可以是开路的,也可以是短路的。

开路二极管是指二极管在反向和正向偏置条件下都表现为开路开关。所以,在任何偏置条件下都没有电流流过二极管。因此,仪表将显示OL(或1)在反向和正向偏置条件。

短路二极管装置二极管表现为闭合开关,因此电流无关偏置,而且二极管上的电压降在0V至0.4V之间。因此,万用表将指示零电压值,但在某些情况下,它将显示在二极管上的电压降的非常小的电压。

欧姆表(电阻)模式测试程序

类似于二极管测试方法,电阻模式也是一种简单的方法来检查二极管是否有好的,短的或开的。

  • 识别二极管的端子,即阳极和阴极。
  • 通过旋转中央旋钮或选择器到欧姆符号或电阻值指示的地方,保持数字万用表(DMM)在电阻或欧姆表模式。对于正向偏置,保持选择器处于低电阻模式(可能是1K欧姆),对于反向偏置测试,保持选择器处于高电阻模式(100K欧姆)。
  • 将红色探头连接到阴极上的阳极和黑色探针。这意味着二极管是正向偏置的。当二极管正向偏置时,二极管的电阻非常小。

如果仪表显示一个中等低的值在仪表显示,即几十欧姆,那么二极管不好。但是如果电阻读数是几百欧姆到几千欧姆,那么二极管是好的,工作正常。

欧姆表模式测试使用DMM 1

欧姆表模式测试使用dmm2

  • 现在反转万用表的端子,使阳极连接到黑色探头,阴极连接到红色探头。所以二极管是反向偏置的。
  • 如果仪表显示出非常高的电阻值或仪表显示器,则二极管是良好的并且正常运行。由于在反向偏置状态二极管中,二极管提供非常高的电阻。

从上面可以看出,对于二极管的正常工作,DMM应该在正向偏置条件下读取一些低电阻,在反向偏置条件下读取一个非常高的电阻或OL。

如果仪表在正向和反向偏置条件下表示非常高的电阻或OL,则据说二极管打开。另一方面,如果仪表在两个方向上读取非常低的电阻,则据说二极管短路。

如何使用模拟万用表测试二极管?

大多数模拟万用表通常没有专用的二极管测试模式。所以,我们将在模拟万用表中使用电阻模式,这类似于使用DMM欧姆表模式测试二极管。

用模拟万用表测试二极管
用模拟万用表测试二极管
  • 保持万用表选择开关处于低电阻值
  • 通过将正极端连接到阳极,负极连接到阴极,在正偏置条件下连接二极管。
  • 如果仪表指示一个低电阻值,那么它表示二极管是健康的。
  • 现在把选择器放在高电阻位置,通过连接正负极将仪表的两端反向。在这种情况下,二极管称为反向偏置。
  • 如果仪表显示OL或非常高的电阻,那么它指的是二极管的完美状态。
  • 如果仪表不能显示以上读数,那么二极管被称为有缺陷或坏。

这是关于简单的PN二极管测试使用数字和模拟万用表。这些测试程序可能不适用于所有类型的二极管。现在让我们看看如何测试引领和齐纳二极管。

如何测试LED(发光二极管)?

如上所述,在测试任何二极管之前,我们必须知道其引脚(终端)。可以通过引线的长度识别LED的端子。更长的是阳极,较短的是阴极。而且,另一种方法是使用表面结构,其中平坦表面表示阴极,另一个是阳极。

导致终端识别
导致终端识别

让我们现在看看如何使用数字万用表测试LED。

  • 识别LED的阳极和阴极端子。
  • 将万用表选择/旋钮置于二极管模式。
  • 将仪表的探头连接到LED上,使其正向偏置。
  • 如果LED工作正常,那么它发光,否则LED是有缺陷的。
  • 由于它不能在反向偏置条件下工作,因此不能使用逆偏置测试。

如何测试齐纳二极管?

当与测试一个正常的二极管相比,测试齐纳二极管需要一些额外的电路。因为,齐纳二极管在反向偏置条件下导电,只有当施加的反向电压大于齐纳击穿电压时。

齐纳二极管测试

  • 识别齐纳二极管的阳极和阴极端子,其识别过程类似于正常的PN二极管(使用标记)。
  • 连接测试电路,如上图所示。
  • 将万用表旋钮置于电压模式。
  • 将仪表探针连接在齐纳二极管上,如图所示。
  • 逐渐增加二极管的输入电源,并观察仪表上显示的电压。仪表上的读数必须是这样的,当我们增加可变电源时,仪表输出应该增加,直到二极管的击穿电压。超过这个点的仪表应该显示一个恒定的电压值,而不管输入变量电源的任何增加。如果是这样,那么齐纳二极管是健康的,否则有缺陷。

假设,如果我们应用12V齐纳二极管(与击穿电压是6V)从电池通过电阻,那么万用表必须显示读数,这大约等于6V,如果齐纳二极管是健康的。

结论

一个完整的初学者指南,如何测试一个二极管。学习如何识别一个二极管的端子,用数字万用表(DMM),模拟万用表测试一个二极管,测试led和齐纳二极管。

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