如何测试二极管?使用模拟和数字万用表(DMM)

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。

了解有关基础知识的更多信息半导体二极管

掌握如何测试元器件和评估其好坏的知识是一项非常好的电子电路故障排除技能。

为了避免得到不期望的结果,建议在组装电路(PCB)之前,测试所有的基本元件,如电阻,二极管,LED等,使其正常工作或操作。在最坏的情况下,如果我们在组装前不执行任何测试,并且输出不像预期的那样,那么就很难确定问题的来源,我们需要测试所有组件(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)。

如何测试二极管?

二极管终端识别
二极管终端识别

二极管是两个终端半导体器件,其允许电流仅在一个方向上流动。这些在不同的应用中发现,如整流器,夹子,快船等。

当二极管的阳极端子相对于阴极进行正面时,将这些二极管被称为正向偏置。对于硅二极管,正向偏置的二极管电压降通常为0.7V。这是二极管的阳极和阴极之间的最小电位差异以向前偏置。

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。

一些二极管可以具有不同的色带(例如,一些齐纳二极管在红色/橙色的身体上有一个黑色标记),但是靠近这个彩色标记的端子几乎总是阴极。

二极管的测试可以用不同的方法进行,但在这里我们给出了一些基本的测试程序。

注意:下面提到的测试程序仅适用于普通的PN二极管。

注意:如果要测试的二极管已经在电路中(在PCB上),那么您可以执行以下提到的测试,只需移除/脱焊二极管的一个引线。

如何使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。在该方法中,使用万用表将二极管放置在正向偏压并且测量二极管上的电压降。通常工作二极管将允许电流在正向偏压中流动,并且必须具有电压降。

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的二极管模式测试
使用DMM的二极管模式测试
  • 识别二极管的阳极和阴极端子。
  • 将中心旋钮旋转到二极管符号指示的位置,使数字万用表(DMM)处于二极管检查模式。在这种模式下,万用表能够在测试引线之间提供大约2mA的电流。
  • 将万用表的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。
  • 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,反转仪表的端子即,将红色探头连接到阴极和黑色到阳极。这是二极管的反向偏置条件,其中没有电流流过它。因此,如果二极管是健康的,则仪表应读取OL或1(相当于打开电路)。

如果仪表显示出上述两个条件的无关值,则二极管有缺陷。二极管中的缺陷可以是打开或短的。

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。

短路二极管意味着二极管表现为一个闭合的开关,所以电流流过它,不管偏压和二极管的压降将在0V到0.4V之间。因此,万用表将显示零电压值,但在某些情况下,它将显示非常小的电压作为电压降通过二极管。

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,用于检查二极管是否良好,短或打开。

  • 识别二极管的端子,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)。
  • 将红色探针连接到阳极,黑色探针连接到阴极。这意味着二极管是正偏的。当二极管是正偏时,二极管的电阻很小。

如果仪表在仪表显示器上显示适度的低值,则,几十欧姆,则二极管不好。但是,如果阻力读数几百欧姆达到几千米欧姆,则二极管良好并正常工作。

欧姆表模式测试使用DMM 1

欧姆表模式测试使用DMM 2

  • 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。
  • 如果仪表显示一个非常高的电阻值或OL在仪表显示,那么二极管是好的,功能正常。因为在反向偏压条件下二极管提供了一个非常高的电阻。

从上面显然,为了适当的二极管工作,DMM应在正向偏置条件下读取一些低电阻,以及反向偏置条件下的非常高的电阻或OL。

如果仪表指示一个非常高的电阻或OL在正向和反向偏压条件下,那么二极管被称为打开。另一方面,如果仪表在两个方向上读出的电阻都很低,那么就说二极管短路了。

如何用模拟万用表测试一个二极管?

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
  • 将万用表选择器开关保持低电阻值
  • 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。
  • 现在将选择器放在高电阻位置并通过将正极连接到阴极和负极逆向仪表来反转仪表的端子。在这种情况下,据说二极管处于反向偏压。
  • 如果仪表指示OL或非常高的电阻,则指二极管的完美条件。
  • 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领导和一个齐纳二极管。

如何测试LED(发光二极管)?

如上所述,在测试任何二极管之前,我们必须知道它的引脚(端子)。LED的端子可以通过引线的长度来识别。长一点的是阳极,短一点的是阴极。此外,另一种方法是使用表面结构,其中一个平面表示阴极,另一个是阳极。

导致终端识别
导致终端识别

现在让我们看看如何使用数字万用表测试一个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正常工作,则它会发光LED缺陷。
  • LED不能进行反向偏置测试,因为它不能在反向偏置条件下工作。

如何测试齐纳二极管?

与测试相比,测试正常二极管,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传导,并且仅当施加的反向电压大于齐纳击穿电压时。

齐纳二极管的测试

  • 识别齐纳二极管的终端阳极和阴极,其识别过程类似于正常的PN二极管(使用标记)。
  • 如图所示连接测试电路。
  • 将万用表旋钮置于电压模式。
  • 如图所示,通过齐纳二极管连接仪表探头。
  • 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,如果从电池通过电阻将12V施加到齐纳二极管(带击穿电压为6V),则万用表必须显示齐纳二极管是健康的读取,读取近似等于6V。

结论

一个完整的初学者指南如何测试二极管。了解如何识别二极管的终端,用数字万用表(DMM),模拟万用表,测试LED和齐纳二极管测试二极管。

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