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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:

  

  稳压管与一般二极管不一样,它的反向击穿是可逆的,只要不超过稳压管的允许值,PN结就不会过热损坏,当外加反向电压去除后,稳压管恢复原性能,所以稳压管具有良好的重复击穿特性。

  稳压管的主要参数有:

  1.稳定电压VZ。稳定电压VZ指稳压管正常工作时,管子两端的电压,由于制造工艺的原因,稳压值也有一定的分散性,如2CW14型稳压值为6.0~7.5V。

  2.动态电阻rz。动态电阻是指稳压管在正常工作范围内,端电压的变化量与相应电流的变化量的比值。

  

  稳压管的反向特性愈陡,rZ愈小,稳压性能就愈好

  3. 稳定电流IZ。稳压管正常工作时的参考电流值,只有I≥IZ,才能保证稳压管有较好的稳压性能。

共模电感器  4.最大稳定电流IZmax 。允许通过的最大反向电流,I > IZmax管子会因过热而损坏。

  5. 最大允许功耗PZM。管子不致发生热击穿的最大功率损耗PZM =VZ IZmax

  6.电压温度系数αV。温度变化10C时,稳定电压变化的百分数定义为电压温度系数。电压温度系数越小,温度稳定性越好,通常硅稳压管在VZ低于4V时具有负温度系数,高于6V时具有正温度系数, VZ在4~6V之间,温度系数很小。

  稳压管正常工作的条件有两条,一是工作在反向击穿状态,二是稳压管中的电流要在稳定电流和最大允许电流之间。当稳压管正偏时,它相当于一个普通二极管。图4-8(a)为最常用的稳压电路,当Vi或RL变化时,稳压管中的电流发生变化,但在一定范围内其端电压变化很小,因此起到稳定输出电压的作用。(该电路分析见4.4节)

  4.2.2 光电二极管

  光电二极管又称光敏二极管。它的管壳上备有一个玻璃窗口,以便于接受光照。其特点是,当光线照射于它的PN结时,可以成对地产生自由电子和空穴,使半导体中少数载流子的浓度提高。这些载流子在一定的反向偏置电压作用下可以产生漂移电流,使反向电流增加。因此它的反向电流随光照强度的增加而线性增加,这时光电二极管等效于一个恒流源。当无光照时,光电二极管的伏安特性与普通二极管一样。光电二极管的等效电路如图4-9(a)所示,电感厂家图4-9(b)为光电二极管的符号。

  

  暗电流:无光照时的反向饱和电流。一般<1μA。

  光电流:指在额定照度下的反向电流,一般为几十毫安。

  灵敏度:指在给定波长(如0.9μm)的单位光功率时,光电二极管产生的光电流。一般≥0.5μA/μW。

  峰值波长:使光电二极管具有最高响应灵敏度(光电流最大)的光波长。一般光电二极管的峰值线圈电感器波长在可见光和红外线范围绕行电感器内。

  响应时间:指加定量光照后,光电流达到稳定值的63%所需要的时间,一般为10-7S。

  光电二极管作为光控元件可用于各种物体检测、光电控制、自动报警等方面。当制成大面积的光电二极管时,可当作一种能源而称为光电池。此时它不需要外加电源,能够直接把光能变成电能。
4.2.3 发光二极管

  发光二极管是一种将电能直接转换成光能的半导体固体显示器件,简称LED(Light Emitting Diode)。和普通二极管相似,发光二极管也是由一个PN结构成。发光二极管的PN结封装在透明塑料壳内,外形有方形、矩形和圆形等。发光二极管的驱动电压低、工作电流小,具有很强的抗振动和冲击能力、体积小、可靠性高、耗电省和寿命长等优点,广泛用于信号指示等电路中。在电子技术中常用的数码管,就是用发光二极管按一定的排列组成的

  

  发光二极管的原理与光电二极管相反。当这种管子正向偏置通过电流时会发出光来,这是由于电子与空穴直接复合时放出能量的结果。它的光谱范围比较窄,其波长由所使用的基本材料而定。不同半导体材料制造的发光二极管发出不同颜色的光,如磷砷化镓(GaAsP)材料发红光或黄光,磷化镓(GaP)材料发红光或绿光,氮化镓(GaN)材料发蓝光,碳化硅(SiC)材料发黄光,一体成型电感器砷化镓(GaAs)材料发不可见的红外线。

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