二极管是最简单的半导体类型,如图9-6所示。它允许电流单向流动,而阻止电流在相反的方向流动。
类型:
二极管根据自身结构和作用的不同,大致可分为以下几种类型:稳压二极管、发光二极管、钳位二极管及普通二极管等。
1.稳压二极管稳压二极管通常只在正向偏压时导电,而在反向电压足够大时,才允许反方向电流通过。它通常应用在控制电源电压的电路中。例如汽车充电系统中的电压调节器,使用稳压二极管后能够有效地限制充电系统电压的输出,以保证充电系统不出现过载。
2.发光二极管(LED)发光二极管经过特殊掺杂材料处理后能够发出更多的光线,其优点是发热低、耗电少且寿命更长。在车辆中常被用于车内外照明、液晶显示仪表盘及数字式仪表等,如图9-7所示。
3.钳位二极管钳位二极管在电路正常工作时处于反向偏压,而在电路断开时处于正向偏压,此特性可有效地减小电路断开时高压脉冲对电路元件的冲击,如图9-8所示。根据这一特性,钳位二极管通常应用于电磁线圈、空调压缩机离合器和继电器之类的电磁设备上。
4.普通二极管普通二极管通过不同的连接方式可组成一个将交流电变为直流电的整流器,因其特性,整流器常用在汽车的交流发电机中,如图9-9所示。
结构:
极管是由一个P型材料和一个N型材料所组成的,如图9-10所示。P端或P端引出线为正极(也称阳极),N端或N端引出线为负极(也称阴极)。正的一侧与负的一侧相遇的接触面被称为PN结。
性能:
1.正向偏压当二极管在电路中被正向偏置时,即P型材料与电源的正极相连接,N型材料与电源的负极相连接时,如图9-11所示。当电路电压足够时,电子可以通过二极管的PN结形成回路,这种状态下二极管作为导体使用。
2.反向偏压当二极管在电路中被反向偏置时,即P型材料与电源的负极相连接,N型材料与电源的正极相连接时,如图9-12所示。由于PN结中电子无法流动,因此电路不能形成回路,这种状态下二极管作为绝缘体使用。
标注方法:
极管通常用字母“D”表示。在电路中箭头表示电流的方向,即表示电流只能顺着箭头方向流动,而不能逆着箭头方向流动。常用的晶体二极管的外形及标注方法,如图9-13所示。
检测:
在使用数字式万用表检测二极管时,需将二极管与电路断开或断开电源。下面以FLUKE87万用表为例来讲解二极管的检测。
首先将万用表调节到二极管挡,万用表正负表笔分别连接二极管的两个引脚:
①如果互换正负表笔后两个方向均导通,说明二极管存在短路故障,如图9-14所示。
②如果互换正负表笔后两个方向均不导通,说明二极管存在开路故障,如图9-15所示。
③如果一个方向读数为OL,而另一方向导通,说明该二极管正常。