2.7 二极管的选用与测试
(1)二极管和整流堆的符号和外形
整流堆由二极管组成。二极管和整流堆的符号和外形如图2-9所示。
图2-9 二极管和整流堆的符号和外形
(2)二极管的类别及用途
二极管的类别及用途见表2-20。
表2-20 一般二极管的类别及用途
根据二极管制造材料的不同,可分为硅管和锗管两大类。其性能区别见表2-21。
表2-21 硅管和锗管的性能区别
(3)二极管主要参数
① 额定正向工作电流IF:也称最大整流电流,是二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流。
② 最高反向工作电压URM:是二极管在工作中能承受的最大反向电压,略低于二极管的反向击穿电压UB。
③ 反向电流IR:是在给定的反向偏压下,通过二极管的直流反向漏电流。此电流值越小,表明二极管的单向导电性能越好。
④ 正向电压降UF:是最大整流电流时,二极管两端的电压降。二极管的正向电压降越小越好。锗管为0.2~0.4V,硅管为0.6~0.8V。
⑤ 最高工作频率fM:是指二极管工作频率的最大值。
⑥ 二极管电容C:是二极管加上反向电压时,引出线间的电容。
(4)常用整流二极管的主要参数
常用硅整流二极管的主要参数见表2-22和表2-23。
表2-22 IN4001~IN4007型硅整流二极管主要参数
表2-23 IN5400~IN5408型硅整流二极管主要参数
(5)二极管的测试
通常用万用表欧姆挡来判别二极管的极性和好坏。具体测试如下:对于最大整流电流较小(100mA以下)的二极管,可将万用表欧姆挡打在R×100或R×1k位置,测量正向电阻,即黑表笔接正极,红表笔接负极,阻值在100Ω~1kΩ左右(锗二极管)或几百欧至几千欧左右(硅二极管)属正常;若正向电阻太大,则使用时效率不高。将表笔对调后测量其反向电阻,它应比正向电阻大数百倍以上。
应特别注意:最大整流电流小于100mA的二极管,切不可用R×1挡测量。因为使用R×1挡时,通过管子的电流在100mA左右,很容易烧坏管子。
对于最大整流电流较大的二极管,应使用R×1挡测量正向电阻(电源为1.5V的万用表),指针一般在刻度盘的中间区,属正常。反向电阻应用最高电阻挡测量,阻值约无穷大。如果所测值极小,说明管子已经击穿损坏。
另外,用万用表测量二极管正向电阻时,不同电阻挡测得的阻值是不一样的。且相差很大。如打在R×10挡时测得的电阻为90Ω,打在R×100挡时为850Ω,打在R×1k挡时为4kΩ。这是由于二极管正向(或反向)电阻是个非线性电阻造成的,即二极管的电压和电流不是成正比关系。当使用不同欧姆挡时,加在二极管上的电压值不同,通过管子的电流也不相同。如用R×1挡测量时,通过管子的电流为100mA左右,而用R×100挡测量时,通过管子的电流只有1mA左右,由欧姆定律R=U/I可知,两次测得的阻值R是不一样的。
(6)选用二极管的注意事项
① 二极管种类繁多,应根据不同的使用场合选择合适的型号。例如:检波二极管适用于检波和限幅等;整流二极管适用于低频的小功率整流和大功率整流;开关二极管适用于脉冲电路和开关电路等。
② 配换二极管时切不可将极性接错。
③ 使用二极管时要求二极管所承受的反向峰值电压和正向电流均不得超过额定值。对于有电感元件的电路,反向额定峰值电压要选得比线路工作电压大2倍以上,以防击穿。配换二极管时,最高反向电压必须不低于原二极管的最高反向电压,最大整流电流不应低于原二极管的最大整流值。
④ 配换高频二极管时,其最高工作频率不应低于原二极管的最高工作频率。
⑤ 功率整流二极管必须装设散热片或冷却器件,以防过热烧毁。
⑥ 在实际电路中,许多二极管是可以代换的,这应根据二极管在电路中的作用而定。
⑦ 焊接小功率二极管时,焊接要迅速,一般不超过5s。电烙铁功率一般在35W以下为宜,管脚引线的弯折通常需距管壳5mm以上。
⑧ 二极管在整流电路中的串联、并联,需采取保护措施。