二极管极性辨别电路设计

二极管极性辨别电路设计

二极管极性辨别电路的功能是能快速测量二极管的极性,判断出二极管正负极极性顺序,二极管有无短路或者断路。该电路由非门 U1A、U1B 组成超低频振荡器,产生 3~5Hz 的振荡信号,其余的非门 U1C~U1F 并联作缓冲放大,六个非门可有一个 74LS14 芯片代替,将六非门芯片 74LS14 输入 5V 并接地。振荡信号经过 C2 耦合至两个光电耦合器,当待测二极管管脚与铜片触点 a、b接触时,与待测二极管构成的回路。利用光电耦合器 UA、UB 输出的信号判断二极管的极性。

光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端。常见的发光器为发光二级管,受光器为光敏三极管。两光电耦合器 UA、UB 的发光二极管极性相反并联于电路中,受光器的两个输出端,一端接 1K 电阻上拉 3.3V,另一端接 1K 电阻下拉至地。假设待测二极管极性与光电耦合器 UA 的发光二级管极性相同,则 UA 支路导通,UB 支路截止,光电耦合器 UA 输入端加信号使发光二级管发光,因光电效应产生了光电流,由 UA 的受光器输出端引出。同时,光电耦合器 UB 由于支路截止没有输入信号,所以输出端无信号引出。

由上述原理可知,当待测二极管极性与光电耦合器 UA 的发光器极性相同,则 UA 有信号,UB 无信号;当待测二极管极性与光电耦合器 UB 的发光器极性相同,则 UA 无信号,UB 有信号。当两个光电耦合器都无信号输出,说明待测二极管是坏的,由此可实现二极管极性的辨别。二极管极性辨别电路原理图如下图所示:

二极管极性辨别电路原理图
二极管极性辨别电路原理图

两路检测信号 V1、V2 必须共地,并且信号由光敏三极管的发射极引出,即导通时信号为 1,不导通时信号为 0。两路检测信号 V1,V2,可通过单片机或者数据采集卡传送到计算机,单片机或数据采集卡要与两路检测信号共地。若采用单片机,需要选用有 USB 接口的单片机或者信号由单片机 UART 接口通过 UART-USB 转换装置传入计算机的 USB 接口。若采用数据采集卡,可以直接对数字信号进行采集,但是数据采集卡价格较昂贵。

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