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半导体二极管及其应用详解

时间:2015-02-10  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

  

  2. 反向特性

  二极管加上反向电压时,形成很小的反向电流,且在一定温度下它的数量基本维持不变,因此,当反向电压在一定范围内增大时,反向电流的大小基本恒定,而与反向电压大小无关,故称为反向饱和电流,一般小功率锗管的反向电流可达几十μA,而小功率硅管的反向电流要小得多,一般在0.1μA以下,当温度升高时,少数载流子数目增加,使反向电流增大,特性曲线下移,研究表明,温度每升高100C ,反向电流近似增大一倍。

  3. 反向击穿特性

  当二极管的外加反向电压大于一定数值(反向击穿电压)时,反向电流突然急剧增加称为二极管反向击穿。反向击穿电压一般在几十伏以上

  4.1.4 二极管的主要参数

  二极管的特性除用伏安特性曲线表示外,参数同样能反映出二极管的电性能,器件的参数是正确选择和使用器件的依据。各种器件的参数由厂家产品手册给出,由于制造工艺方面的原因,既使同一型号的管子,参数也存在一定的分散性,因此手册常给出某个参数的范围,半导体二极管的主要参数有以下几个

  1.最大整流电流IDM

  IDM指的是二极管长期工作时,允许通过的最大的正向平均电流。在使用时,若电流超过这个数值,将使PN结过热而把管子烧坏

  2.反向工作峰值电压VRM

  VRM是指管子不被击穿所允许的最大反向电压。一般这个参数是二极管反向击插件电感器穿电压的一半,若反向电压超过这个数值,管子将会有击穿的危险。

  

  3.反向峰值电流IRM

  IRM是指二极管加反向电压VRM时的反向电流值,IRM越小二极管的单向导电性愈好。IRM受温度影响很大,使用时要加以注意。硅管的反向电流较小,一般在几微安以下,锗管的反向电流较大,为硅管的几十到几百倍。

  4.最高工作频率ƒM

  二极管在外加高频交流电压时,由插件电感器于PN结的电容效应,单向导电作用退化。ƒM指的是二极管单向导电作用开始明显退化的交流信号的频率。
4.1.5 二极管的等效电路及其应用

  由于二极管的伏安特性是非线性的,为了分析计算方便,在特定的条件下,我们可以将其线性化处理,视为理想元件。

  1.理想二极管等效电路

  在电路中,若二极管导通时的正向压降远小于和它串联小型固定电感器元件的电压,二极管截止时反向电流远小于与之并联元件的电流,那么可以忽略管子的正向压降和反向电流把二极管理想化为一个开关,当外加正向电压时,二极管导通,正向压降为0,相当于开关闭合,当外加反向电压时,二极管截止,反向电流为0,相当于开关断开,理想二极管的等效电路如图4-4。利用理想二极管表示实际二极管进行电路的分析和计算可以得出比较满意的结果,但稍有一些误差。

  2.二极管应用电路举例

  二极管的应用范围很广,主要都是利用它的单向导电性。下面介绍几种应用电路。

  (1) 限幅电路:限幅器的功能就是限制输出电压的幅度。

绕行电感器  例4-1 图4-5(a)就是利用二极管作为正向限幅器的电路图。已知vi = Vmsinωt,且Vm>VS ,试分析工作原理,并作出输出电压vo的波形。

  解:a) 二极管导通的条件是vi>VS,由于D为理想二极管,D一旦导通,管压降为零,此时vo = VS

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