硒二极管
诊断 &
替换
我们生活在一个信息量巨大的历史时期，但遗憾的是，在某些领域，信息的多样性反而会造成混乱，甚至使信息本身变得毫无价值。对我来说，这一点也适用于硒二极管。 这种常出现在50年代、60年代等时期设备中的元件如今已过时，但特别重要的是，它似乎具有致癌性。该元件本身虽无害，但一旦烧毁，就会产生有毒烟雾，危害我们的健康。 这种电子元件的使用寿命并不长，那些流传至今的元件，其工作状态往往已大不如前。 从电子性能来看，它的效率极低，会将大量能量转化为热量……随着其性能逐渐劣化，产生的热量也会不断增加，直到温度升高到足以使其冒出大量浓烟并燃烧。 关于硒，我曾尝试查找更多信息，但正如我之前所说，找到的资料相互矛盾，甚至发现它被用于某些针对癌细胞的治疗中。 显然，信息的简化可能会导致我们将某些元素视为属于同一类，从而错误地将正反两方面的特性归因于实际上差异巨大的元素。 就这些二极管而言，我认为硒是以’氧化物‘的形式存在的，因此在化学性质上与纯硒不同。 因此，对于尚未深入研究的内容，我不会贸然涉足；鉴于该元件成本低廉且影响微乎其微，我更倾向于将其替换为毫无疑问更安全、更高效的硅元件。 硒于1817年由雅各布·贝采利乌斯发现，1920年，德国科学家发现，将硒薄片与另一种金属薄片层层叠加后，电流只能单向通过各层。 因此，过去生产的二极管是通过在铝片或钢片上镀上一层薄薄的硒来制造的。 通过这种方式，当时人们无需使用整流管，便成功地将交流电整流为直流电……从而节省了大量资金。.
节省成本、占用空间更小、无需底座（从而省去一个部件）、电压降从电子管的25至30伏降至硒二极管的5至10伏…… 正因如此，这种二极管被广泛应用于各种设备中：收音机、电视机、放大器、交换机等等。.
1960年，首批硅二极管问世，而硒被列为有毒且致癌物质（参见EPA链接）；此外，很明显这些二极管随着‘老化’会导致其工作参数恶化，甚至会显著降低输出电压。 这种异常现象导致设备无法按照设计人员计算的偏置电压进行工作。.
鉴于上述种种原因，即使相关设备目前仍能正常运行，也应更换这些二极管；尤其是当对长期闲置的旧设备进行翻新时，更应务必进行更换。.
更换
用硅二极管进行替换时，必须操作得当，并需考虑多个方面。.
现代二极管的峰值电流极高，当其与滤波电容器连接时——该电容器在放电状态下会表现为短路——会输出极大的电流，在某些情况下甚至可能造成损坏。 此外，硅二极管因耗散的电流较少，其输出电压较高，因此可能会改变其他元件的偏置电压。 因此，有必要在新二极管上串联一个电阻，其双重目的是限制浪涌电流，并消散过剩电压，使其恢复到设计值。 旧式的硒二极管，以及整流电子管，都能自主抑制电流峰值，因此不会对所有下游连接的元件造成过大负荷。.
无论是220伏的市电还是变压器的输出电压（12伏、24伏等），当交流电经过整流并通过适当的电容器进行平滑处理后，其电压水平会提高，电压倍数为1.414。.
例如，经过整流的220V交流电将变为220×1.414 = 311伏；同样，24V交流电将变为24×1.414 = 34伏。 这是因为电容器会试图平滑产生的峰值电压（Vrms），因此得到的直流电压将高于相应的交流电压。 无论是硅二极管还是硒二极管，都会出现这种情况。不过，正如我们所说，硒二极管产生的压降比硅二极管高出5至15伏。.
要正确计算串联电阻的值，需要知道电路的电流大小； 例如，假设我们想要将电压降低10伏，且测得电流为50毫安，那么就可以利用欧姆定律计算出电阻值：10V / 0.050A = 200Ω。.
我们串联接入的电阻，为了消散那10伏的电压，会产生热量；因此需要计算出电阻的正确功率值。 于是我们可以使用以下公式来计算功率： P=V²/R
……在我们的情况下，10^2/200 = 0.5瓦特。 在这种情况下，建议保守地选择一个2瓦特的电阻，因为0.5瓦特是散发热功率，而0.5瓦特的电阻会立即烧毁，而1瓦特的电阻则可能会过热。 因此，计算出功率后，最好将该数值翻倍或翻四倍，以便选择合适的电阻。.
是哪种二极管？
显然，硅二极管并非全都一样。应该使用哪种二极管？要回答这个问题，显然需要分析我们将要安装二极管的电路：虽然任何二极管都能完成其功能，但使用最合适的二极管确实能获得更好的效果。 举个例子，在音频领域，所使用的二极管不能产生噪声尤为重要，因为这些噪声会不可避免地渗入放大信号中，从而产生嘶嘶声。在这种情况下，最好使用响应速度快的二极管，例如肖特基二极管，这样产生的问题会更少。 顺便提一下，如果紧跟在电压整流部分之后的滤波器设计得当，那么所使用的二极管类型就相对不那么重要了，因为噪声会被滤除。不过，我认为有必要强调的是，二极管可能成为噪声源，因此当出现问题时，它是一个需要考虑的因素。.
在我的测试中，我发现某些放大器若安装经典的二极管桥接电路，会增加交流嗡嗡声，且二极管的噪声清晰可闻且令人烦躁。 因此，我设计了一个极其简单的二极管桥，选用合适的二极管，并在二极管两端并联电容器以进一步抑制噪声，同时加入了一些实用的改进措施。我很快会在“电子”板块中发布这个小型项目，相信它会对很多人有所帮助！