快恢复二极管好坏检测记录分析

  快恢复二极管(FRD)是极有发展前途的电力、电子半导体器件。它具有开关特性好、反向恢复时间短、正向电流大，体积较小、安装便利等优点。可广泛用于开关电源、脉宽调制器(PWM)、不间断电源(UPS)、高频加热、交流电机变频调速等领域，作高频、大电流的续流二极管或整流管。
  彩电中有许多二极管(如开关电源中的续流管、削峰吸收管、方波整流管，行输出中的阻尼管、钳位管、二次整流管等)，均要求其反向恢复时间trr要短(<1µs)，俗称“快恢复二极管”。鉴于这类管子的品种繁多、型号杂乱不易分辨，市面所售又不乏仿冒、伪劣者，业余维修者往往需要自行鉴别“快恢复二极管”。
 
  1、原理
  变通来讲，trr反映了整流管对快速变化的波形(如方波)的响应时间。而响应时间又可决定其适应的工作效率，故trr短的二极管能正常工作的频率就高、因而又称为“高频率整流管”。一般工频整流管的trr>10 µs，f<3 kHz；而“快恢复二极管”的trr<1µs，f>30 kHz；所以这里拟用30 kHz方波来检查二极管的trr。
  原理框图参见图1所示。图1中(a)点的对称方波经C3。Dl钳位电路转移成钳位于-0.6V的矩形波，参见图2(b)所示。其正向峰值为Upp-0.6；再经Dx(被测二极管)整流削去负峰后输出峰值为Upp-0.6的正单向正脉冲，参见图2(c)所示该输出用直流电压表测量得的是直流平均值Uo。

  如果Dx为“快速恢复二极管”，其频响跟得上30kHz方波的变换速率，则整流输出的正脉冲能基本保持矩形，那么Uo≈(Upp-0.6)/2，参见图2(c)所示。   如果Dx为低频整流管，其频响跟不上30kHz方波的变换速率，则整流输出的正脉冲就要变形为准正弦波(快速变化的升降沿变得迟钝)。这时的，参见图2(d)所示。这就是说，快恢复二极管的Uo比较大。若取Upp≈3 Vpp，则Uo=1.2V而Uo'=0.85V，两者之差约有0.35V。这在普通万用表上不难分辨，故从理论上看此法可行。
 
  2. 实用电路
  电路如图3所示。其中时基电路NE555构成方波振荡器，频率约为30 kHz。C1、C3要用CL11型聚酯电容，钳位管D1要用快恢复二极管。为方便携带，电源采用6V叠层电池。该电路工作时的耗电约有20mA，为节省电池电量，用按钮开关S1控制。直流电压表最好采用高内阻的数字万用表，实际测得的Uo读数大些有利比较甄别。
  考虑到电池电压的变化，不同555块的输出差异均会影响到振荡器输出的Upp，实测中要预选参照值以采用比较法来鉴别。具体做法是每一轮测量时，用导线短接Dx插座(相当于Dx无整流作用)后，实测电路的输出值作为参照值Un；接着拆除短接线、插入被测二极管进行检测鉴别。  
  3. 实测分析
  表1所列的实测记录，涉及二极管的规格包括耐压为100-1500V，电流为0.2～6A、trr为4ns~100 µs；产地有原装进口、国产正品，有仿制品，还有普通的低频整流管。以期找到有普遍意义的甄别经验及数据。          数字表用UT60测，Un=1.2V；指针表用MF47测，Un=1V。



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