二极管检测：原理、方法与实用指南

二极管是电子电路中应用最广泛的基础元件之一，其核心功能在于实现电流的单向导通。掌握其检测方法对电路设计、故障排查及元件筛选至关重要。本文将系统介绍二极管检测的原理、常用工具及实用步骤。

一、 检测原理：理解PN结特性

二极管的单向导电性源于其内部的PN结结构：

  • 正向偏置： 当P区接正电压，N区接负电压时，耗尽层变窄，电流可顺利通过（呈现较低阻值）。
  • 反向偏置： 当P区接负电压，N区接正电压时，耗尽层变宽，电流极难通过（呈现极高阻值）。
 

检测的核心就是利用这一特性，通过测量其在不同偏置状态下的电阻或压降来判断其好坏及性能。

二、 必备工具

  1. 数字万用表： 最常用工具。必备功能：
    • 电阻测量档（Ω）
    • 二极管测试档（通常标有二极管符号）
    • 通断蜂鸣档（可选，方便快速判断）
  2. 指针万用表： 也可使用，但读数方式与数字表不同，需注意表笔极性。
  3. 可选工具： 直流电源（用于测试稳压管等）、示波器（观察动态特性）、晶体管图示仪（专业测量）。
 

三、 核心检测方法

  1. 使用数字万用表检测（推荐）

    • 二极管测试档：
      • 步骤： 选择二极管档，红表笔接二极管阳极（正极），黑表笔接阴极（负极）。此时屏幕显示值为二极管正向导通压降（硅管约0.5V-0.7V，锗管约0.2V-0.3V）。
      • 反向测试： 交换表笔（红接阴，黑接阳），屏幕应显示“OL”（溢出或超量程），表示反向截止良好。
      • 判断：
        • 正向有合理压降值，反向显示“OL” → 正常。
        • 正反向均显示“OL” → 开路损坏。
        • 正反向均显示接近0（或很低值） → 短路损坏。
        • 正向压降异常高 → 性能不良。
        • 反向显示非“OL”，有一定数值 → 反向漏电大或软击穿。
    • 电阻档：
      • 步骤： 选择适当电阻档（如2kΩ档），红表笔接阳极，黑表笔接阴极测正向电阻（应较小，几百Ω至几kΩ）。交换表笔测反向电阻（应极大，几百kΩ至无穷大）。
      • 注意： 不同电阻档位提供的测试电流不同，读数会有差异。二极管档是更精确、更推荐的方法。

  2. 使用指针万用表检测

    • 步骤： 选择电阻档（通常R×100或R×1k档）。
    • 正向测试： 黑表笔（内接电池正极）接二极管阳极，红表笔接阴极。指针应有较大偏转（指示较小阻值）。
    • 反向测试： 交换表笔（红接阳，黑接阴）。指针应基本不动（指示阻值极大或无穷大）。
    • 判断： 与数字表电阻档判断类似，注意指针表阻值刻度是反向的（左大右小）。
 

四、 特殊类型二极管的检测

  1. 稳压二极管：
    • 需要可调直流电源： 将稳压管反向串联一个限流电阻（如1kΩ）接入电路。
    • 缓慢增加电源电压： 用万用表监测稳压管两端电压。
    • 判断： 当电压升高到某一值后不再明显增加，此稳定电压即为稳压值。若电压持续上升或无法稳定，则损坏。
  2. 发光二极管：
    • 使用数字表二极管档： 正向测试时，LED应发光（亮度与测试电流有关），同时显示压降（通常1.6V-3.5V，颜色不同差异大）。
    • 使用指针表电阻档： 在R×10k档（提供较高电压），正向测试时LED可能微亮，指针偏转。
  3. 双向触发二极管：
    • 没有极性： 用万用表电阻档或二极管档测量两个方向，阻值都应极大（接近无穷大）。若出现低阻值则损坏。其导通电压需专用电路测试。
  4. 肖特基二极管：
    • 检测方法同普通二极管： 但正向压降明显更低（0.2V-0.4V），反向恢复时间极短（需专用设备测）。
  5. 瞬态抑制二极管：
    • 类似稳压管： 测量方法与普通稳压管相同，但其击穿电压通常较高。双向TVS管测量时两个方向都应显示极高阻值。
 

五、 在路检测与离线检测

  • 离线检测： 将二极管从电路板上焊下测量。结果最准确，避免电路干扰。强烈推荐！
  • 在路检测： 直接在电路板上测量。局限性大，仅供参考：
    • 电路并联元件可能影响测量结果（如测得阻值偏小）。
    • 只能初步判断是否短路或开路。
    • 使用二极管档有时可得到更可靠的在路判断（尤其开路时）。
 

六、 重要安全与操作提示

  1. 放电： 检测前，确保被测电路或元件（特别是高压电路中的二极管）已完全放电，避免触电或损坏仪表。
  2. 识别极性： 务必认清二极管阳极（正极）和阴极（负极）。通常二极管壳体上有色环或缺口标记一端为阴极。
  3. 选择合适的档位： 避免用高阻挡（如R×10k）测LED等易损器件（可能损坏LED）。
  4. 避免大电流： 指针表R×1档测试电流较大，可能损坏小功率二极管。
  5. 注意反向电压： 万用表电阻档提供的反向测试电压有限，无法完全模拟高压工作环境。
 

七、 常见故障现象与判断

  • 开路： 正反向均不通（无压降或极高阻值）。现象：电路无电流。
  • 短路： 正反向均导通（压降接近0或阻值极低）。现象：电路电流过大，可能烧保险或发热。
  • 漏电： 反向电阻显著降低（非无穷大）。现象：电路工作不稳定，功耗增加。
  • 性能劣化： 正向压降增大或反向漏电增大。现象：效率降低，发热增加，电路参数漂移。
 

总结：

掌握二极管的检测技能是电子工作的基本功。数字万用表的二极管测试档是最便捷、最常用的工具。理解PN结的单向导电原理是判断好坏的核心依据。对于特殊二极管，需了解其特性并采用相应方法。离线检测是最可靠的方式。牢记安全操作规范，结合理论知识多实践，就能快速准确地判断二极管的性能状态，为电子设计和维修打下坚实基础。

附录：快速检测流程参考

  1. 确认二极管型号与类型。
  2. （推荐） 从电路板焊下被测二极管。
  3. 选择数字万用表二极管档。
  4. 红表笔接阳极（正极），黑表笔接阴极（负极），记录正向压降值。
  5. 交换表笔（红接阴，黑接阳），观察是否显示“OL”。
  6. 根据正向压降是否合理（硅管≈0.5-0.7V，锗管≈0.2-0.3V，LED≈1.6-3.5V）和反向是否截止（“OL”）判断好坏。
  7. 如遇特殊二极管（稳压管、LED等），参考相应方法。