二极管普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断(称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。然而实际上二极管并不会表现出如此完美的开与关的方向性,而是较为复杂的非线性电子特征——这是由特定类型的二极管技术决定的。二极管使用上除了用做开关的方式之外还有很多其他的功能。早期的二极管包含“猫须晶体("CatsWhisker"Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(ThermionicValves)”)。现今普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。1、正向性外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。2、反向性外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流。二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关。辽宁国产二极管模块联系人
导通电压UD约为。在二极管加有反向电压,当电压值较小时,电流极小,其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时,电流开始急剧增大,称之为反向击穿,称此电压为二极管的反向击穿电压,用符号UBR表示。不同型号的二极管的击穿电压UBR值差别很大,从几十伏到几千伏[4]。二极管正向特性外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。[4]当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。[4]当二极管两端的正向电压超过一定数值,内电场很快被削弱,特性电流迅速增长,二极管正向导通。叫做门坎电压或阈值电压,硅管约为,锗管约为。硅二极管的正向导通压降约为,锗二极管的正向导通压降约为。[4]二极管反向特性外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流。广西国产二极管模块品牌当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向饱和电流。
快速恢复整流二极管和超快恢复整流二极管在开关电源中作为整流器件使用时是否需要散热器,要根据电路的大功率来决定。一般情况下,这些二极管在制造时允许的结温在175℃,生产厂家对该指标都有技术说明,以提供给设计者去计算大的输出工作电流、电压及外壳温度等。肖特基整流二极管即使在大的正向电流作用下,其正向压降也很低,有,而且,随着结温的增加,其正向压降更低,因此,使得肖特基整流二极管特别适用于5V左右的低电压输出电路中。肖特基整流二极管的反向恢复时间是可以忽略不计的,因为此器件是多数载流子半导体器件,在器件的开关过程中,没有少数载流子存贮电荷的问题。肖特基整流二极管有两大缺点:其一,反向截止电压的承受能力较低,产品大约为100V;其二,反向漏电流较大,使得该器件比其他类型的整流器件更容易受热击穿。当然,这些缺点也可以通过增加瞬时过电压保护电路及适当控制结温来克服。表示出了典型的高速整流二极管的特性与参数。
电容C2始终接入电路,此时振荡频率降低。4.同类电路工作原理分析如图所示,电路中的VD1为开关二极管,控制电压通过R1加到VD1正极,控制电压是一个矩形脉冲电压,波形见图中所示。当控制电压为0V时,VD1不能导通,相当于开路,这时对L1和C1、L2和C2电路没有影响;当控制电压为高电平时,控制电压使开关二极管VD1导通,VD1相当于通路,电路中A点的交流信号通过导通的VD1和电容C3接地,等于将电路中的A点交流接地,使L2和C2电路不起作用。从上述分析可知,电路中的二极管VD1相当于一只开关,控制电路中的A点交流信号是否接地。二极管检波电路及故障处理如图9-48所示是二极管检波电路。电路中的VD1是检波二极管,C1是高频滤波电容,R1是检波电路的负载电阻,C2是耦合电容。图9-48二极管检波电路1.电路分析准备知识众所周知,收音机有调幅收音机和调频收音机两种,调幅信号就是调幅收音机中处理和放大的信号。见图中的调幅信号波形示意图,对这一信号波形主要说明下列几点:1)从调幅收音机天线下来的就是调幅信号。2)信号的中间部分是频率很高的载波信号,它的上下端是调幅信号的包络,其包络就是所需要的音频信号。3)上包络信号和下包络信号对称,但是信号相位相反。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
而它的负极通过R2与地线相连,这样VD1在直流工作电压+V的作用下处于导通状态。理解二极管导通的要点是:正极上电压高于负极上电压。2)利用二极管导通后有一个,因为通过调整R1和R2的阻值大小可以达到VT1基极所需要的直流工作电压,根本没有必要通过串入二极管VD1来调整VT1基极电压大小。3)利用二极管的管压降温度特性可以正确解释VD1在电路中的作用。假设温度升高,根据三极管特性可知,VT1的基极电流会增大一些。当温度升高时,二极管VD1的管压降会下降一些,VD1管压降的下降导致VT1基极电压下降一些,结果使VT1基极电流下降。由上述分析可知,加入二极管VD1后,原来温度升高使VT1基极电流增大的,现在通过VD1电路可以使VT1基极电流减小一些,这样起到稳定三极管VT1基极电流的作用,所以VD1可以起温度补偿的作用。4)三极管的温度稳定性能不良还表现为温度下降的过程中。在温度降低时,三极管VT1基极电流要减小,这也是温度稳定性能不好的表现。接入二极管VD1后,温度下降时,它的管压降稍有升高,使VT1基极直流工作电压升高,结果VT1基极电流增大,这样也能补偿三极管VT1温度下降时的不稳定。4.电路分析细节说明电路分析的细节说明如下。1)在电路分析中。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。山西进口二极管模块品牌
因此,二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开。辽宁国产二极管模块联系人
则指给定反向漏电流条件下的电压值。(5)高工作频率fm:它是二极管在正常情况下的高工作频率。主要由PN结的结电容及扩散电容决定,若工作频率超过fm,则二极管的单向导电性能将不能很好地体现。例如1N4000系列二极管的fm为3kHz。另有快恢复二极管用于频率较高的交流电的整流,如开关电源中。(6)反向恢复时间trr:指在规定的负载、正向电流及大反向瞬态电压下的反向恢复时间。(7)零偏压电容CO:指二极管两端电压为零时,扩散电容及结电容的容量之和。值得注意的是,由于制造工艺的限制,即使同一型号的二极管其参数的离散性也很大。手册中给出的参数往往是一个范围,若测试条件改变,则相应的参数也会发生变化,例如在25°C时测得1N5200系列硅塑封整流二极管的IR小于10uA,而在100°C时IR则变为小于500uA。整流二极管损坏原因编辑(1)防雷、过电压保护措施不力。整流装置未设置防雷、过电压保护装置,即使设置了防雷、过电压保护装置,但其工作不可靠,因雷击或过电压而损坏整流管。(2)运行条件恶劣。间接传动的发电机组,因转速之比的计算不正确或两皮带盘直径之比不符合转速之比的要求,使发电机长期处于高转速下运行,而整流管也就长期处于较高的电压下工作。辽宁国产二极管模块联系人