如何测二极管

二极管作为电子电路中最基础的元器件之一，其性能好坏直接影响整个电路的运行。本文将系统性地阐述如何准确测量二极管，涵盖使用指针式万用表（模拟万用表）与数字万用表的详细步骤、正负极与好坏的判断标准、特殊二极管如发光二极管（发光二极管）与稳压二极管（齐纳二极管）的测量技巧，以及在线路板上测量的注意事项。通过掌握这些实用方法，您将能快速诊断并解决相关的电路问题。

       理解二极管的基本原理是测量的前提

       在动手测量之前，我们首先需要清晰地理解二极管的核心工作特性。二极管最根本的特性是单向导电性，这就像电路中的一个单向阀门。在正向偏置状态下，即正极（阳极）电位高于负极（阴极）电位时，二极管导通，呈现出较小的电阻，允许电流通过。而在反向偏置状态下，即正极电位低于负极电位时，二极管理论上应处于截止状态，呈现出极大的电阻，阻止电流通过。我们所有的测量方法，无论是使用简单的万用表还是复杂的专业仪器，都是基于验证这一基本特性而展开的。理解这一点，后续的测量步骤就会变得逻辑清晰。

       准备合适的测量工具：万用表

       测量二极管最常用且便捷的工具是万用表。市面上主要有两种类型：数字万用表和指针式万用表（也称模拟万用表）。数字万用表通过液晶屏幕直接以数字形式显示测量结果，读数直观精确，是当前的主流选择。指针式万用表则通过表头指针的偏转角度来指示数值，其电阻档的工作电流通常比数字万用表大。这两种表在测量二极管时，一个关键区别在于表笔的极性：数字万用表的红表笔对应表内电池的正极，黑表笔对应负极；而指针式万用表在电阻档时恰好相反，红表笔接电池负极，黑表笔接电池正极。这一点至关重要，若混淆将导致误判。

       使用数字万用表的二极管档进行测量

       绝大多数数字万用表都配备了一个专为测量二极管设计的档位，通常标有二极管符号。此档位的工作方式是向被测二极管施加一个较低的电压（约2至3伏），然后测量其两端的电压降。测量时，将红表笔接触二极管的一端，黑表笔接触另一端，此时万用表会显示一个读数。然后，将两支表笔对调，再次测量。在一次测量中，如果万用表显示一个在0.5伏至0.8伏之间的数值（对于硅管）或0.2伏至0.3伏之间的数值（对于锗管），而在对调表笔后显示为溢出符号（如“OL”或“1”），则表明二极管是正常的。显示电压读数的那次测量，红表笔所接的引脚即为二极管的正极，黑表笔所接的为负极。

       使用数字万用表的电阻档进行辅助判断

       当万用表没有专门的二极管档时，可以使用电阻档（通常为200欧姆或2千欧姆档）进行粗略判断。将表笔以某一方向接触二极管两端，读出电阻值，然后对调表笔再次测量。一个良好的二极管应表现出一次阻值较小（几百欧姆至几千欧姆，此为正向电阻），另一次阻值极大（显示溢出“OL”，此为反向电阻）。需要注意的是，不同万用表电阻档的开路电压和量程不同，测得的电阻值可能差异较大，因此电阻档更适合做定性判断（即判断单向导电性是否存在），而非精确测量。

       掌握指针式万用表的测量要领

       使用指针式万用表时，务必牢记其电阻档的表笔极性规则：黑表笔为表内电池正极，红表笔为负极。测量时，选择“乘以1欧姆”或“乘以10欧姆”的低阻档位。将黑表笔接二极管一端，红表笔接另一端，观察指针偏转。然后对调表笔再次测量。在指针发生较大偏转（指示阻值较小）的那次测量中，黑表笔所接的引脚为正极，红表笔所接的为负极。这是因为黑表笔（正极）接到了二极管的正极，满足了正向偏置条件。指针偏转越大（阻值越小），说明二极管的正向特性越好；反向测量时指针应基本不动（阻值接近无穷大）。

       准确判断二极管的正负极性

       对于没有任何标记的二极管，通过上述万用表测量可以轻松判定其极性。总结来说：在使用数字万用表二极管档时，显示正向电压读数那次，红表笔接的是正极。在使用指针式万用表电阻档时，指针有较大偏转（阻值小）那次，黑表笔接的是正极。这是最可靠的方法。此外，对于一些有外观标记的二极管，如有一条色环或白色环的一端通常是负极，或者二极管壳体上印有图形符号，箭头所指方向为反向，另一端为正极。

       诊断二极管的常见故障

       通过正反向测量的结果组合，可以准确判断二极管的好坏。正常状态：正向导通有正常压降或较小电阻，反向截止显示溢出或极大电阻。击穿短路：正反向测量均显示很小的电阻值或接近零的电压降，如同一根导线，二极管已失去单向导电性。开路断路：正反向测量均显示溢出“OL”或电阻无穷大，表明二极管内部已经断开。性能不良：正向电阻异常增大或反向电阻明显减小，虽然未完全损坏，但性能已下降，在电路中可能无法稳定工作。

       测量发光二极管的特殊之处

       发光二极管的测量原理与普通二极管相同，但其正向导通电压降通常较高，一般在1.8伏至3.3伏之间，具体取决于发光颜色（如红色约1.8伏，蓝色或白色约3.0伏以上）。因此，使用数字万用表二极管档测量是最佳选择，因为它能提供足够的电压使其微弱发光，同时显示其正向压降。使用电阻档可能因万用表提供的电压不足而无法使其导通，导致误判为开路。在正确连接时，不仅能测出读数，还能观察到灯珠发出微弱的光，这直观地验证了其好坏和极性。

       测量稳压二极管的技巧与挑战

       稳压二极管在反向击穿区工作，其测量相对复杂。用普通万用表只能像测普通二极管一样判断其单向导电性是否基本正常，即正向有压降，反向截止。但要精确测量其稳压值，需要搭建一个简单电路：将一个高于预设稳压值的直流电源通过一个限流电阻串联稳压二极管，然后用万用表电压档测量稳压二极管两端的电压，此电压值即为它的稳定电压。对于低压稳压管，数字万用表的高阻档位电压有时可能偶然使其进入击穿区，但这并非标准的测量方法，结果仅供参考。

       在线路板上测量二极管的注意事项

       当二极管已经焊接在线路板上时，其引脚通常与其他元器件并联。这会对测量结果产生严重影响，万用表测得的阻值或压降可能是整个并联支路的总和，容易导致误判。最可靠的方法是将二极管至少一个引脚从电路板上焊脱，再进行测量。如果条件不允许，则需结合电路图进行分析，判断是否有低阻值电阻或线圈等元件与之并联，并对比测量正反向值，若差异明显，仍可做出初步判断。但若测得的正反向电阻都很小或都很大，则必须脱开测量以确认。

       区分硅二极管与锗二极管

       通过测量正向导通压降可以有效区分硅管和锗管。在室温下，使用数字万用表二极管档测量，硅二极管的正向压降通常在0.5伏至0.8伏之间，大多数集中在0.6伏左右。而锗二极管的正向压降要低得多，通常在0.2伏至0.3伏之间。这个显著的差异是区分两者的最直接依据。锗管现在较少见，常用于一些老式收音机等高频检波电路中。

       理解万用表不同档位对结果的影响

       万用表电阻档的不同量程，其内部提供的测试电流不同。低阻档位（如乘以1欧姆档）电流较大，高阻档位（如乘以10千欧姆档）电流很小。这会导致测量同一个二极管的正向电阻时，用低阻档测出的阻值可能比用高阻档测出的要小，因为较大的电流使其更充分导通。因此，在比较不同二极管的电阻或与标准值对比时，必须指明所使用的万用表型号和档位。这也是为什么二极管档或电压降读数比电阻值更能准确反映二极管特性的原因。

       安全操作规范与静电防护

       测量二极管时，尤其是敏感器件如发光二极管或稳压二极管，需注意安全。确保被测电路完全断电，特别是测量在线二极管时。对于大容量电容，测量前应先放电。此外，某些高频二极管或肖特基二极管对静电非常敏感，操作时应佩戴防静电手环，或至少先触摸接地的金属物体以释放人体静电。避免使用万用表的高压档位（如兆欧档）去测量半导体器件，以免过电压造成损坏。

       超越万用表：使用晶体管特性图示仪

       对于专业维修或深入分析，万用表提供的信息是有限的。晶体管特性图示仪可以在屏幕上直接绘制出二极管的完整电压-电流特性曲线。通过这条曲线，可以清晰地看到正向导通电压、反向漏电流、反向击穿电压等所有关键参数，对判断二极管的性能和质量极为直观和准确。这种方法主要用于实验室或高级别维修场合。

       实践案例：检修一个简单的整流电路

       假设一个手机充电器无输出，怀疑其桥式整流电路中的某个二极管损坏。首先断电，用数字万用表二极管档，分别测量四个整流二极管。正常情况每个二极管都应满足正向导通、反向截止的特性。如果发现某个二极管正反向测量都导通（电阻极小），则判断其击穿短路，更换该二极管后故障即可排除。这个案例展示了测量技术在解决实际问题中的应用。

       总结与要点回顾

       掌握如何测量二极管是一项基础且至关重要的电子技能。核心在于利用其单向导电性，通过对比正反向的电阻或电压降来做出判断。务必分清数字万用表和指针式万用表在表笔极性上的区别。对于特殊二极管，要了解其特性（如发光二极管的高导通电压）。在线测量需考虑并联元件的影响，必要时需脱开测量。遵循安全规范，根据需求选择合适的工具和方法，从简单的通断测试到精确的特性分析，您将能从容应对各种与二极管相关的检测任务。