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發(fā)布時(shí)間:2024-05-03
二極管普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(guò)(稱(chēng)為順向偏壓),反向時(shí)阻斷(稱(chēng)為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上二極管并不會(huì)表現(xiàn)出如此完美的開(kāi)與關(guān)的方向性,而是較為復(fù)雜的非線(xiàn)性電子特征一一這是由特定類(lèi)型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開(kāi)關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。早期的二極管包含“貓須晶體("Cat'sWhisker"Crystals)”以及真空管(英國(guó)稱(chēng)為“熱游離閥(ThermionicValves)”),江蘇西門(mén)康二極管供應(yīng),F(xiàn)今普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。1、正向性外加正向電壓時(shí),在正向特性的起始部分,正向電壓很小,江蘇西門(mén)康二極管供應(yīng),不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱(chēng)為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱(chēng)為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)被克服,二極管正向?qū),電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變,這個(gè)電壓稱(chēng)為二極管的正向電壓。2、反向性外加反向電壓不超過(guò)一定范圍時(shí),通過(guò)二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)所形成反向電流。由于反向電流很小,江蘇西門(mén)康二極管供應(yīng),二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)反向電流又稱(chēng)為反向飽和電流或漏電流。此時(shí)它不需要外加電源,能夠直接把光能變成電能。江蘇西門(mén)康二極管供應(yīng)
也是一個(gè)PN結(jié)的結(jié)構(gòu),不同之處是要求這種二極管的開(kāi)關(guān)特性要好。當(dāng)給開(kāi)關(guān)二極管加上正向電壓時(shí),二極管處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的通態(tài);當(dāng)給開(kāi)關(guān)二極管加上反向電壓時(shí),二極管處于截止?fàn)顟B(tài),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷態(tài)。二極管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)完成開(kāi)與關(guān)功能。開(kāi)關(guān)二極管就是利用這種特性,且通過(guò)制造工藝,開(kāi)關(guān)特性更好,即開(kāi)關(guān)速度更快,PN結(jié)的結(jié)電容更小,導(dǎo)通時(shí)的內(nèi)阻更小,截止時(shí)的電阻很大。如表9-41所示是開(kāi)關(guān)時(shí)間概念說(shuō)明。表開(kāi)關(guān)時(shí)間概念說(shuō)明2.典型二極管開(kāi)關(guān)電路工作原理二極管構(gòu)成的電子開(kāi)關(guān)電路形式多種多樣,如圖9-46所示是一種常見(jiàn)的二極管開(kāi)關(guān)電路。圖9-46二極管開(kāi)關(guān)電路通過(guò)觀察這一電路,可以熟悉下列幾個(gè)方面的問(wèn)題,以利于對(duì)電路工作原理的分析:1)了解這個(gè)單元電路功能是步。從圖8-14所示電路中可以看出,電感L1和電容C1并聯(lián),這顯然是一個(gè)LC并聯(lián)諧振電路,是這個(gè)單元電路的基本功能,明確這一點(diǎn)后可以知道,電路中的其他元器件應(yīng)該是圍繞這個(gè)基本功能的輔助元器件,是對(duì)電路基本功能的擴(kuò)展或補(bǔ)充等,以此思路可以方便地分析電路中的元器件作用。2)C2和VD1構(gòu)成串聯(lián)電路,然后再與C1并聯(lián)。江蘇西門(mén)康二極管供應(yīng)觸發(fā)二極管又稱(chēng)雙向觸發(fā)二極管(DIAC)屬三層結(jié)構(gòu),具有對(duì)稱(chēng)性的二端半導(dǎo)體器件。
二極管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管,具有穩(wěn)定電壓穩(wěn)壓管的作用。穩(wěn)壓管與普通二極管的主要區(qū)別在于,穩(wěn)壓管是工作在PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。通過(guò)在制造過(guò)程中的工藝措施和使用時(shí)限制反向電流的大小,能保證穩(wěn)壓管在反向擊穿狀態(tài)下不會(huì)因過(guò)熱而損壞。[4]穩(wěn)壓管與一般二極管不一樣,它的反向擊穿是可逆的,只要不超過(guò)穩(wěn)壓管電流的允許值,PN結(jié)就不會(huì)過(guò)熱損壞,當(dāng)外加反向電壓去除后,穩(wěn)壓管恢復(fù)原性能,所以穩(wěn)壓管具有良好的重復(fù)擊穿特性。[4]二極管光電二極管光電二極管又稱(chēng)光敏二極管。它的管殼上備有一個(gè)玻璃窗口,光電二極管以便于接受光照。其特點(diǎn)是,當(dāng)光線(xiàn)照射于它的PN結(jié)時(shí),可以成對(duì)地產(chǎn)生自由電子和空穴,使半導(dǎo)體中少數(shù)載流子的濃度提高,在一定的反向偏置電壓作用下,使反向電流增加。因此它的反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而線(xiàn)性增加。[4]當(dāng)無(wú)光照時(shí),光電二極管的伏安特性與普通二極管一樣。光電二極管作為光控元件可用于各種物體檢測(cè)、光電控制、自動(dòng)報(bào)警等方面。當(dāng)制成大面積的光電二極管時(shí),可當(dāng)作一種能源而稱(chēng)為光電池。此時(shí)它不需要外加電源,能夠直接把光能變成電能。
由于LC并聯(lián)諧振電路中的電容不同,一種情況只有C1,另一種情況是C1與C2并聯(lián),在電容量不同的情況下LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率不同。所以,VD1在電路中的真正作用是控制LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率。關(guān)于二極管電子開(kāi)關(guān)電路分析細(xì)節(jié)說(shuō)明下列二點(diǎn):1)當(dāng)電路中有開(kāi)關(guān)件時(shí),電路的分析就以該開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)兩種情況為例,分別進(jìn)行電路工作狀態(tài)的分析。所以,電路中出現(xiàn)開(kāi)關(guān)件時(shí)能為電路分析提供思路。2)LC并聯(lián)諧振電路中的信號(hào)通過(guò)C2加到VD1正極上,但是由于諧振電路中的信號(hào)幅度比較小,所以加到VD1正極上的正半周信號(hào)幅度很小,不會(huì)使VD1導(dǎo)通。3.故障檢測(cè)方法和電路故障分析如圖9-47所示是檢測(cè)電路中開(kāi)關(guān)二極管時(shí)接線(xiàn)示意圖,在開(kāi)關(guān)接通時(shí)測(cè)量二極管VD1兩端直流電壓降,應(yīng)該為,如果遠(yuǎn)小于這個(gè)電壓值說(shuō)明VD1短路,如果遠(yuǎn)大小于這個(gè)電壓值說(shuō)明VD1開(kāi)路。另外,如果沒(méi)有明顯發(fā)現(xiàn)VD1出現(xiàn)短路或開(kāi)路故障時(shí),可以用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量它的正向電阻,要很小,否則正向電阻大也不好。圖9-47檢測(cè)電路中開(kāi)關(guān)二極管時(shí)接線(xiàn)示意圖如果這一電路中開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)路或短路,都不能進(jìn)行振蕩頻率的調(diào)整。開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)路時(shí),電容C2不能接入電路,此時(shí)振蕩頻率升高;開(kāi)關(guān)二極管短路時(shí)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí),由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流處于電平衡狀態(tài)。
而它的負(fù)極通過(guò)R2與地線(xiàn)相連,這樣VD1在直流工作電壓+V的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài)。理解二極管導(dǎo)通的要點(diǎn)是:正極上電壓高于負(fù)極上電壓。2)利用二極管導(dǎo)通后有一個(gè),因?yàn)橥ㄟ^(guò)調(diào)整R1和R2的阻值大小可以達(dá)到VT1基極所需要的直流工作電壓,根本沒(méi)有必要通過(guò)串入二極管VD1來(lái)調(diào)整VT1基極電壓大小。3)利用二極管的管壓降溫度特性可以正確解釋VD1在電路中的作用。假設(shè)溫度升高,根據(jù)三極管特性可知,VT1的基極電流會(huì)增大一些。當(dāng)溫度升高時(shí),二極管VD1的管壓降會(huì)下降一些,VD1管壓降的下降導(dǎo)致VT1基極電壓下降一些,結(jié)果使VT1基極電流下降。由上述分析可知,加入二極管VD1后,原來(lái)溫度升高使VT1基極電流增大的,現(xiàn)在通過(guò)VD1電路可以使VT1基極電流減小一些,這樣起到穩(wěn)定三極管VT1基極電流的作用,所以VD1可以起溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩?)三極管的溫度穩(wěn)定性能不良還表現(xiàn)為溫度下降的過(guò)程中。在溫度降低時(shí),三極管VT1基極電流要減小,這也是溫度穩(wěn)定性能不好的表現(xiàn)。接入二極管VD1后,溫度下降時(shí),它的管壓降稍有升高,使VT1基極直流工作電壓升高,結(jié)果VT1基極電流增大,這樣也能補(bǔ)償三極管VT1溫度下降時(shí)的不穩(wěn)定。4.電路分析細(xì)節(jié)說(shuō)明電路分析的細(xì)節(jié)說(shuō)明如下。1)在電路分析中。因此,二極管的導(dǎo)通和截止,則相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi) 。江蘇西門(mén)康二極管供應(yīng)
整流二極管都是面結(jié)型,因此結(jié)電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。江蘇西門(mén)康二極管供應(yīng)
則指給定反向漏電流條件下的電壓值。(5)高工作頻率fm:它是二極管在正常情況下的高工作頻率。主要由PN結(jié)的結(jié)電容及擴(kuò)散電容決定,若工作頻率超過(guò)fm,則二極管的單向?qū)щ娦阅軐⒉荒芎芎玫伢w現(xiàn)。例如1N4000系列二極管的fm為3kHz。另有快恢復(fù)二極管用于頻率較高的交流電的整流,如開(kāi)關(guān)電源中。(6)反向恢復(fù)時(shí)間trr:指在規(guī)定的負(fù)載、正向電流及大反向瞬態(tài)電壓下的反向恢復(fù)時(shí)間。(7)零偏壓電容CO:指二極管兩端電壓為零時(shí),擴(kuò)散電容及結(jié)電容的容量之和。值得注意的是,由于制造工藝的限制,即使同一型號(hào)的二極管其參數(shù)的離散性也很大。手冊(cè)中給出的參數(shù)往往是一個(gè)范圍,若測(cè)試條件改變,則相應(yīng)的參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化,例如在25°C時(shí)測(cè)得1N5200系列硅塑封整流二極管的IR小于10uA,而在100°C時(shí)IR則變?yōu)樾∮?00uA。整流二極管損壞原因編輯(1)防雷、過(guò)電壓保護(hù)措施不力。整流裝置未設(shè)置防雷、過(guò)電壓保護(hù)裝置,即使設(shè)置了防雷、過(guò)電壓保護(hù)裝置,但其工作不可靠,因雷擊或過(guò)電壓而損壞整流管。(2)運(yùn)行條件惡劣。間接傳動(dòng)的發(fā)電機(jī)組,因轉(zhuǎn)速之比的計(jì)算不正確或兩皮帶盤(pán)直徑之比不符合轉(zhuǎn)速之比的要求,使發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期處于高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,而整流管也就長(zhǎng)期處于較高的電壓下工作。江蘇西門(mén)康二極管供應(yīng)
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