二極管常見應用電路及其故障處理方法研究

  1. 二極管整流電路及故障處理
  利用二極管的正向?qū)ā⒎聪蚪刂沟奶匦裕梢詫崿F(xiàn)電路的整流。二極管構(gòu)成的簡易整流電路如圖1所示。
  (1)故障檢測方法。
  觀察輸出波形，若最后輸出波形與整流前波形基本保持不變，則說明二極管存在短路現(xiàn)象，未能完成整流作用。若最后無法得到輸出波形，則說明二極管存在斷路現(xiàn)象，導致最后電路開路，未能完成整流作用。
  (2)電路故障分析。
  二極管整流電路屬于電路中比較常見的整流方式，在半波整流電路中，可能會出現(xiàn)二極管被擊穿的現(xiàn)象。利用萬用表的歐姆檔測量二極管的電阻值，在得到一組數(shù)據(jù)后，交換萬用表筆與二極管接觸的電極，進行再次測量，若兩次所得數(shù)據(jù)相近且阻值很小，則說明二極管存在被擊穿的可能，需要及時更換，以保障電路順利工作，若阻值相差比較大，則說明二極管處于正常工作狀態(tài)。

  2. 二極管簡易穩(wěn)壓電路及故障處理
  硅二極管正向?qū)ê螅涔軌航当３衷?.7V左右。在低壓穩(wěn)壓電路中，可根據(jù)電路輸出電壓的要求，選用n只二極管串聯(lián)使用。如圖2所示就是由二極管構(gòu)成的簡易直流穩(wěn)壓電路。
  (1)故障檢測方法。
  通過測量二極管兩端的直流電壓，來判斷3只二極管是否正常工作。
  (2)電路故障分析。
  如果圖中A點的直流電壓V_A高于2.1 V，則說明電路中某只二極管損壞，存在開路故障。如果A點的電壓V_A小于2.1 V，說明某只二極管存在短路故障。每降低一個0.7 V，意味著有一只二極管短路。
  3. 二極管溫度補償電路及故障處理
  PN結(jié)的壓降與溫度有關(guān)。圖3中VT₁的集電極電流I_c會隨溫度的升高而增大，VD₁的管壓降會隨著溫度升高而下降，從而形成了反饋，使三極管VT₁的集電極電流I_c維持不變，所以VD₁在電路中實現(xiàn)了溫度補償?shù)淖饔谩?br />   (1)故障檢測方法。
  利用萬用表的歐姆檔測量二極管VD₁正向電阻和反向電阻大小的方法。若兩次所得數(shù)據(jù)相近且阻值很小，則說明二極管存在被擊穿的可能，需要及時更換，以保障電路順利工作，若阻值相差較大，則說明二極管能夠正常工作。
  (2)電路故障分析。
  除了直接測量二極管正向和反向電阻大小之外，還可以觀測其他數(shù)據(jù)，排查電路故障。如果VT₁管基極直流偏置電壓下降了0.7 V，說明VD₁可能存在擊穿故障，使三極管VT₁的基極電流減小，電路容易進入截止狀態(tài)。
 
  4. 二極管構(gòu)成的控制電路及故障處理
  二極管導通之后，它的電阻值的大小與電流大小有關(guān)系。正向電流越大，正向電阻就越小；正向電流越小，正向電阻越大。利用二極管的這種特性，可以構(gòu)成許多自動控制電路。圖4是錄音電路中的自動控制電路。
  當錄音信號比較小時，經(jīng)A、B兩個集成模塊后，輸出電壓U_i較小，U_i小于二極管VD₁的導通電壓，所以二極管VD₁不工作，錄音放大器輸出的信號沒有被衰減。
  當錄音信號較大時，經(jīng)A、B兩個集成模塊后，輸出電壓U_i較大，使二極管VD導通。錄音信號越大，U；就越大，通過VD，的電流就增大，從而使VD的內(nèi)阻越小。錄音放大器A輸出的一部分錄音信號通過電容C，和二極管VD，被分流到地端，實現(xiàn)了對大錄音信
號的衰減作用。 
  (1)故障檢測方法。
  需要采用替代法進行檢測，即通過觀測錄音結(jié)果來檢測控制電路是否正常運行。
  (2)電路故障分析。
  如果錄音信號很大時，聲音出現(xiàn)了一會兒大一會兒小的起伏狀失真，當錄音信號很小時，能夠正常錄音，則說明二極管VD₁存在開路故障，使得電路不具有控制作用。
  如果錄音時，錄音聲音很小，則說明二極管VD₁可能被擊穿，使得錄音信號被二極管VD₁分流到地了，因此電路也不具有控制作用。
 
  5. 二極管限幅電路及故障處理
  在限幅電路中，當信號幅度超過限定值時，限幅電路使輸出信號維持在限定值；當信號幅度沒有達到限定值時，限幅電路不會工作。集成電路A₁的①腳通過電阻R₁與三極管VT₁的基極相連，如果A₁的①腳輸出的電壓低于2.1 V，二極管VD₁、VD₂和VD₃沒有導通，信號沒有衰減。如果A₁的①腳輸出的電壓高于2.1 V，二極管VD₁、VD₂和VD₃導通，信號維持在2．1 V，起到了限幅的作用。集成電路A₁的②腳工作原理一樣。
  (1)故障檢測方法。
  采用萬用表歐姆檔測量二極管正向電阻和反向電阻大小的方法。若兩次測量數(shù)據(jù)相近且阻值很小，則說明二極管存在被擊穿的可能；若阻值相差較大，則說明二極管正常工作。
  (2)電路故障分析。
  在限幅電路中，二極管工作在小信號狀態(tài)下，所以出現(xiàn)被擊穿故障的可能性較小。如果電路中沒有起到限幅作用，則可能是二極管出現(xiàn)了開路故障。
 
  6. 二極管構(gòu)成的開關(guān)電路及故障處理
  當S₁閉合時，二極管處于導通狀態(tài)，這樣C₂接入電路，L₁與C₁、C₂構(gòu)成LC并聯(lián)諧振電路；當S₁斷開時，二極管處于截止狀態(tài)，L₁與C₁并聯(lián)構(gòu)成LC并聯(lián)諧振電路。S₁的通斷使得LC并聯(lián)諧振電路中的電容值不同，導致LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率不同。
  (1)故障檢測。
  利用萬用表測量二極管VD₁兩端電壓降的方法。VD₁兩端電壓降正常在0.7V左右，如果測量值很小，說明VD₁短路；如果測量值遠大于0.7 V，說明VD₁開路。
  (2)故障分析。
  如果這一電路中開關(guān)二極管VD₁開路或短路，振蕩頻率將成為定值，與C₂無關(guān)，起不到調(diào)節(jié)振蕩頻率的作用。因此針對可能出現(xiàn)的故障，要及時對二極管進行檢測然后更換，以保障開關(guān)電路正常工作。
 
  7. 二極管構(gòu)成的保護電路及故障處理
  由于繼電器內(nèi)部存在線圈的結(jié)構(gòu)，所以在斷電時，線圈會產(chǎn)生電壓很大的反向電動勢，從而對繼電器造成損壞。
  在正常通電情況下，直流電壓+V使二極管VD₁處于反向截止狀態(tài)，二極管不工作；當電路突然斷電時，繼電器J₁兩端產(chǎn)生了下正上負的反向電動勢，這一反向電動勢使二極管VD₁正向?qū)?，繼電器J₁兩端的壓降瞬間變?yōu)槎O管導通后的管壓降，從而起到了保護繼電器的作用。
  (1)故障檢測。
  由于二極管兩端并聯(lián)著繼電器，繼電器線圈的直流電阻很小，因此不能利用測量電壓降的方法來判斷二極管質(zhì)量的好壞。需要采用替代二極管的方法來檢查電路是否正常運行。
  (2)故障分析。
  當二極管VD₁開路時，沒有起到保護繼電器的作用；當二極管VD₁短路時，相當于繼電器短路，繼電器不能正常工作。
  從上述內(nèi)容的介紹與分析，我們可以看出二極管在電路中具有極為廣泛的應用，文中只是著重介紹了7種較為常見的應用電路及其相應的故障處理。熟悉這些電路的工作原理，掌握其故障檢測和解決方案，對我們更好地使用二極管具有重要意義。



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