项目4---半导体二极管的检测与识别

项目4半导体二极管的检测与识别【项目要求】学会识别二极管的种类，熟悉各种二极管的名称，了解不同类型二极管的作用，掌握二极管的检测方法；【知识要求】（1）掌握二极管的种类、作用与识别方法；（2）掌握各种二极管的主要参数；【能力要求】（1）能用目视法判断、识别常见二极管的种类，能说出各种二极管的名称；（2）对二极管的标识的主要参数能正确设读，了解其作用和用途；（3）会使用万用表对各种二极管进行正确测量，并对其质量进行判断。【项目实施目标】（1）熟悉各种二极管的类型和用途；（2）熟悉各种二极管的规格和用途；（3）掌握万用表检测二极管的方法；【项目实施器材】（1）电子产品：功率放大器若干台，两人配备一台机器（2）各种类型、不同规格的新二极管若干（3）每两人配备指针万用表1只【项目实施步骤】（1）识读功率放大器上各种类型的二极管；（2）用万用表对电路板上的二极管进行在线检测项目实施方法与步骤（3）用万用表对与电路板上相同的新二极管进行离线检测，并分析比较在线与离线检测的结果【项目考核】（1）功放上各种类型的二极管名称；（2）不同类型二极管主要指标的识读；（3）将新的和已损坏的二极管混合在一起，先进行外观识别，再用万用表进行检测，找出已损坏的元器件，说明其故障类型；【实训报告】报告内容应包括项目实施目标、项目实施器材、项目实施步骤、二极管测量数据和实训体会，并按照下列要求将每次结果填入表中。操作1：功率放大器上二极管的直观识别要求：对电路板上各种二极管进行直观识别，将结果填入表4－1中；表4－1：二极管的直观识别记录表序号二极管外形二极管型号二极管材料二极管在电路中用途备注操作2：用指针式万用表对二极管进行质量检测要求：用指针式万用表对二极管的正向电阻、反向电阻进行测量，将结果填入表4－2。表4－2：二极管的正向电阻、反向电阻测量记录表序号二极管型号二极管的正向电阻二极管的反向电阻万用表档位质量判断结果操作3：用数字式万用表对二极管进行质量检测要求：测量二极管的正向压降，结果填入表4－3中。表4－3：二极管的正向压降测量纪录表序号二极管型号二极管的正向压降二极管的反向压降万用表档位质量判断结果1、二极管是常用的半导体组件之一。二极管由一个PN结加上两根引线封装而成，P区的引出线称为正极或阳极（A），N区引出线称为负极或阴极（K）。2、分类按材料分：锗二极管、硅二极管按用途分：整流二极管、开关二极管、稳压二极管、检波二极管按结构分：点接触型二极管、面接触型二极管3、二极管的特性：具有单向导电性，接正向电压时电阻为0，接反向电压时，二极管呈开路状态。二极管广泛应用在整流、检波、保护和数字电路上。项目相关知识知识1国产二极管型号命名方法1、二极管型号：□□□□□，由5部分组成。2、各部分含义：第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用数字表示电极数字母表示器件的材料和类型字母表示器件的用途数字表示序号字母表示规格符号意义符号意义符号意义意义意义2二极管ABCDN型，锗材料P型，锗材料N型，硅材料P型，硅材料PVWCZ小信号管混频检波管稳压管变容管整流管反映了极限参数、直流参数、交流参数的差别反映承受反向电压的程度。A,B,C,D，A:最低我国目前已系列生产的硅二极管有2CP、2CZ、2CK等，锗二极管有2AP、2AK等知识2二极管的类型与用途1、整流二极管：主要用于把交流电变换成直流电。结构为面接触型，结电容较大，工作频率较窄（3KHz）常用型号：2CZ、2DZ、1N4001~IN4007（1A）IN5391~IN5399（1.5A）IN5400~IN5418（3A）选择整流管时主要考虑其最大整流电流、最高反向工作电压是否满足要求。2、检波二极管：主要作用是把高频信号中的低频信号捡出，结构为点接触型，其结电容比较小，一般为锗管。检波二极管常采用玻璃外壳封装，主要型号：2AP、1N34.选择检波二极管时，主要使其工作频率符合要求。3、稳压二极管：又名齐纳二极管，利用硅二极管反向揭穿特性来稳定直流电压的。在反向击穿时，通过它的电流尽管在很大范围内改变，但其两端的电压几乎不变。稳压二极管与一般二极管的最大区别：一般二极管反向击穿后就毁坏了，但稳压二极管只要不超过最大允许工作电流就不会毁坏。稳压二极管是工作在反向击穿状态下的。常用的有2CW、2DW，IN4370。4、开关二极管：在数字电路中，用于接通和关断电路的二极管被称为开关二极管，其特点是反向恢复时间短，能满足高频和超高频应用的需要。常用型号：1N4148。选择时：根据电路的主要参数：正向电流、最高反向电压、反向恢复时间等选择具体的型号。5、肖特基二极管：低功耗、大电流、超高速半导体器件。其恢复时间短，正向导通压降仅为0.4V，而整流电流可达几千安。常用在高频、大电流、低电压整流电路中。6、变容二极管：当PN结加上反向电压时，此时的PN结就相当于一个小电容。反向电压越大，PN结的绝缘层加宽，其结电容就越小，利用此原理制成的二极管就叫变容二极管。如：2CB14：当反向电压在3～25V变化，结电容在20～30pF变化。其主要用在自动调谐、调频、调相等。7、双向二极管：当加在双向二极管两端的电压小于某值（转折电压）时，二极管断开，大于某值（转折电压），二极管导通。双向二极管只有导通截止两种状态。转折电压值大致分为3个等级：20～69V，100～150V，200～250V。双向二极管主要应用在触发电路中，当触发电平超过转折电压时，双向二极管就把该电路导通。知识3二极管的识别1、普通二极管在电路中用字母“VD”或“D”加数字表示，稳压管用字母“ZD”表示。2、小功率二极管的负极通常在表面用一个色环标出；金属封装二极管的螺母通常为负极；发光二极管则通常用引脚长短来识别：长脚为正、短脚为负，（另外：仔细观察发光二极管，两个电极一大一小，电极较小的为正极。）3、整流桥的表面通常标注内部电路结构或者交流输入端及直流输入端的名称，交流端：AC或～、直流端：“＋”、“－”4、贴片二极管标注有多种方法：在有引线的贴片二极管中，管体有白色色环的一端是负极；在有引线无色环的贴片二极管中，引线较长的一端为正极；在无引线的贴片二极管中，表面有色带或者有缺口的一端为负极；贴片发光二极管中有缺口的一端为负极。知识4二极管的检测1、用万用表测试普通二极管（1）判别极性指针式万用表R×100档或R×1k档检测二极管，显示数值较小的一次，黑表棒接二极管的正极，红表棒接的是负极。（2）检查好坏通过测量正、反向电阻可判断二极管的好坏。万用表（R×1k档），小功率硅二极管正向电阻为及千欧～几兆欧；锗二极管约为100Ω～1kΩ。（3）判别硅管、锗管根据硅管、锗管的导通压降不同来判别。电路如图，万用表直流电压档（2.5V），测其正向导通压降，硅管为0.6~0.7V，锗管为0.1~0.3V左右。（4）检测IN系列高速开关二极管IN4148～IN5154，IN4446～IN4454典型产品：IN4148，IN4447，DO-35玻封形式，标有黑色圆环－负极。检测：和普通二极管一样。R×1k档：正向电阻4.5～10KΩ，反向电阻∞；R×1档：正向电阻10～20Ω，反向电阻∞；（R×1档，测试电流大）。（5）检测IN系列整流二极管典型产品：IN400X，（电流1A），IN4000～IN4007IN520X，（电流2A），IN5200～IN5208IN539X，（电流1.5A），IN5391～IN5399IN540X，（电流3A），IN5400～IN5408（50mV、100mV、200mV、300mV、400mV、500mV、600mV、800mV、1000mV）检测方法：白色环端－负极R×1k档：正向电阻4.5～10KΩ，反向电阻∞；R×1档：正向电阻10～20Ω，反向电阻∞2、用万用表测试稳压二极管（1）极性的判断与普通二极管一样。（2）检查好坏将万用表置于R×10k档，测反向电阻，几十~几百K将万用表置于R×1k档，测反向电阻，无穷大结论：稳压管正常。因为万用表的R×10k档的内部电压是9V以上，可达到稳压管的击穿电压，使其阻值大大减小。（3）检测稳压值万用表置于R×10k档，调零。万用表红标棒接稳压管正，黑标棒接负，从万用表直流10V电压刻度上读数（不能电阻档刻度上读数），然后用公式计算出稳压值，3、用万用表测试双向二极管的方法（1）将万用表置于R×1k档或R×10k档，测试双向二极管的正向电阻。因为双向二极管的转折电压均在20V以上，所以，一个正常的双向二极管的正反向电阻都应为无穷大。5.110(读数值）U（2）外加电压测量法给双向二极管加一个高于转折电压的电源，一般小管子50V就够了。测量时，将万用表的电流档串接在电路中，逐渐增加电源电压，当电流表的指针有明显的摆动时，就说明该双向二极管导通了，此时的电压就可认为双向二极管的转折电压。然后改变电源极性，测出双向二极管另一方向的转折电压。两次转折电压值的差△UB越小越好。（3）使用兆欧表和万用表检测双向二极管使用兆欧表的目的是由兆欧表提供一个揭穿电压。兆欧表与双向二极管并联，再将万用表置直流电压档也与双向二极管并联，慢慢加速摇动兆欧表，观察直流电压表指针的变化。当直流电压表的指针突然下降，下降前的直流电压，即为双向二极管的转折电压，然后调换二极管的极性，测出其反向转折电压，即可求出△UB。稳压管与普通二极管的区分方法（1）将万用表置R×1k档，测出被测管子的正、负极；（2）将万用表置R×10k档，黑表棒接管子的负极、红表棒接管子的正极，如果反向电阻比用R×1k档测时小得多，则说明此管子是稳压管；若反向电阻仍然很大，则说明是整流管或检波二极管。（万用表得R×10k档内部电压是9V，大于稳压管得反向击穿电压，稳压管被反向击穿，测得的电阻大为减小；一般二极管，R×1k档（1.5V）还是R×10k档（9V），所测阻值不会相差太大。若稳压管的稳压值高于R×10k档的电压值时，无法用此方法判别。技能与技巧1、二极管的主要技术指标：最大正向额定电流和反向耐压。2、检测二极管最常用的方法是用万用表测量PN结的正向电阻。项目小结课后练习1、二极管有何用途?2、二极管主要有那些性能参数？3、如何用万用表判定二极管的好坏和极性？4、测量高压硅堆的正反向电阻时，需用万用表的哪一个档位？N型半导体P型半导体