二极管应用电路及故障处理的研究

吕佳鸣

摘 要：二极管在电子工艺中被广泛应用，它是推进现代电子技术进步的重要因素。下面将给大家详细介绍二极管在电路中的几种应用还有其相关的故障处理，从而让大家更加了解二极管的特性，排除生活中可能出现的二极管故障。该文详细地叙述了二极管的7种应用电路及其相应的故障处理。每一种电路都是在叙述了工作原理的基础上，给了简单可行的故障检测方法和相应的故障处理方案。

关键词：二极管 应用电路 故障处理

中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（b）-0034-02

1 二极管整流电路及故障处理

利用二极管的正向导通、反向截止的特性，可以实现电路的整流。二极管构成的简易整流电路如图1所示。

（1）故障检测方法。

观察输出波形，若最后输出波形与整流前波形基本保持不变，则说明二极管存在短路现象，未能完成整流作用。若最后无法得到输出波形，则说明二极管存在断路现象，导致最后电路开路，未能完成整流作用。

（2）电路故障分析。

二极管整流电路属于电路中比较常见的整流方式，在半波整流电路中，可能会出现二极管被击穿的现象。利用万用表的欧姆档测量二极管的电阻值，在得到一组数据后，交换万用表笔与二极管接触的电极，进行再次测量，若两次所得数据相近且阻值很小，则说明二极管存在被击穿的可能，需要及时更换，以保障电路顺利工作，若阻值相差比较大，则说明二极管处于正常工作状态。

2 二极管简易稳压电路及故障处理

硅二极管正向导通后，其管压降保持在0.7 V左右。在低压稳压电路中，可根据电路输出电压的要求，选用n只二极管串联使用。如图2所示就是由二极管构成的简易直流稳压电路。

（1）故障检测方法。

通过测量二极管两端的直流电压，来判断3只二极管是否正常工作。

（2）电路故障分析。

如果图中A点的直流电压VA高于2.1 V，则说明电路中某只二极管损坏，存在开路故障。如果A点的电压VA小于2.1 V，说明某只二极管存在短路故障。每降低一个0.7 V，意味着有一只二极管短路。

3 二极管温度补偿电路及故障处理

PN结的压降与温度有关。图3中VT1的集电极电流IC会随温度的升高而增大，VD1的管压降会随着温度升高而下降，从而形成了反馈，使三极管VT1的集电极电流IC维持不变，所以VD1在电路中实现了温度补偿的作用。

（1）故障检测方法。

利用万用表的欧姆档测量二极管VD1正向电阻和反向电阻大小的方法。若两次所得数据相近且阻值很小，则说明二极管存在被击穿的可能，需要及时更换，以保障电路顺利工作，若阻值相差较大，则说明二极管能够正常工作。

（2）电路故障分析。

除了直接测量二极管正向和反向电阻大小之外，还可以观测其他数据，排查电路故障。如果VT1管基极直流偏置电压下降了 0.7 V，说明VD1可能存在击穿故障，使三极管VT1的基极电流减小，电路容易进入截止状态。

4 二极管构成的控制电路及故障处理

二极管导通之后，它的电阻值的大小与电流大小有关系。正向电流越大，正向电阻就越小；正向电流越小，正向电阻越大。利用二极管的这种特性，可以构成许多自动控制电路。图4是录音电路中的自动控制电路。

当录音信号比较小时，经A、B两个集成模块后，输出电压Ui较小，Ui小于二极管VD1的导通电压，所以二极管VD1不工作，录音放大器输出的信号没有被衰减。

当录音信号较大时，经A、B两个集成模块后，输出电压Ui较大，使二极管VD1导通。录音信号越大，Ui就越大，通过VD1的电流就增大，从而使VD1的内阻越小。录音放大器A输出的一部分录音信号通过电容C1和二极管VD1被分流到地端，实现了对大录音信号的衰减作用。

（1）故障检测方法。

需要采用替代法进行检测，即通过观测录音结果来检测控制电路是否正常运行。

（2）电路故障分析。

如果录音信号很大时，声音出现了一会儿大一会儿小的起伏状失真，当录音信号很小时，能够正常录音，则说明二极管VD1存在开路故障，使得电路不具有控制作用。

如果录音时，录音声音很小，则说明二极管VD1可能被击穿，使得录音信号被二极管VD1分流到地了，因此电路也不具有控制作用。

5 二极管限幅电路及故障处理

在限幅电路中，当信号幅度超过限定值时，限幅电路使输出信号维持在限定值；當信号幅度没有达到限定值时，限幅电路不会工作。集成电路A1的①脚通过电阻R1与三极管VT1的基极相连，如果A1的①脚输出的电压低于2.1 V，二极管VD1、VD2和VD3没有导通，信号没有衰减。如果A1的①脚输出的电压高于2.1 V，二极管VD1、VD2和VD3导通，信号维持在2.1 V，起到了限幅的作用。集成电路A1的②脚工作原理一样。

（1）故障检测方法。

采用万用表欧姆档测量二极管正向电阻和反向电阻大小的方法。若两次测量数据相近且阻值很小，则说明二极管存在被击穿的可能；若阻值相差较大，则说明二极管正常工作。

（2）电路故障分析。

在限幅电路中，二极管工作在小信号状态下，所以出现被击穿故障的可能性较小。如果电路中没有起到限幅作用，则可能是二极管出现了开路故障。

6 二极管构成的开关电路及故障处理

当S1闭合时，二极管处于导通状态，这样C2接入电路， L1与C1、C2构成LC并联谐振电路；当S1断开时，二极管处于截止状态，L1与C1并联构成LC并联谐振电路。S1的通断使得LC并联谐振电路中的电容值不同，导致LC并联谐振电路的谐振频率不同。

（1）故障检测。

利用万用表测量二极管VD1两端电压降的方法。VD1两端电压降正常在0.7 V左右，如果测量值很小，说明VD1短路；如果测量值远大于0.7 V，说明VD1开路。

（2）故障分析。

如果这一电路中开关二极管VD1开路或短路，振荡频率将成为定值，与C2无关，起不到调节振荡频率的作用。因此针对可能出现的故障，要及时对二极管进行检测然后更换，以保障开关电路正常工作。

7 二极管构成的保护电路及故障处理

由于继电器内部存在线圈的结构，所以在断电时，线圈会产生电压很大的反向电动势，从而对继电器造成损坏。

在正常通电情况下，直流电压+V使二极管VD1处于反向截止状态，二极管不工作；当电路突然断电时，继电器J1两端产生了下正上负的反向电动势，这一反向电动势使二极管VD1正向导通，继电器J1两端的压降瞬间变为二极管导通后的管压降，从而起到了保护继电器的作用。

（1）故障检测。

由于二极管两端并联着继电器，继电器线圈的直流电阻很小，因此不能利用测量电压降的方法来判断二极管质量的好坏。需要采用替代二极管的方法来检查电路是否正常运行。

（2）故障分析。

当二极管VD1开路时，没有起到保护继电器的作用；当二极管VD1 短路时，相当于继电器短路，继电器不能正常工作。

从上述内容的介绍与分析，我们可以看出二极管在电路中具有极为广泛的应用，文中只是着重介绍了7种较为常见的应用电路及其相应的故障处理。熟悉这些电路的工作原理，掌握其故障检测和解决方案，对我们更好地使用二极管具有重要意义。

参考文献

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