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[圖]晶體二極管基礎(chǔ)知識 電源電路圖

[圖]晶體二極管基礎(chǔ)知識

1.二極管的主要參數(shù)
正向電流IF:在額定功率下,允許通過二極管的電流值。
正向電壓降VF:二極管通過額定正向電流時,在兩極間所產(chǎn)生的電壓降。
最大整流電流(平均值)IOM:在半波整流連續(xù)工作的情況下,允許的最大半波電流的平均值。
反向擊穿電壓VB:二極管反向電流急劇增大到出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象時的反向電壓值。
正向反向峰值電壓VRM:二極管正常工作時所允許的反向電壓峰值,通常VRM為VP的三分之二或略小一些。


反向電流IR:在規(guī)定的反向電壓條件下流過二極管的反向電流值。
結(jié)電容C:電容包括電容和擴(kuò)散電容,在高頻場合下使用時,要求結(jié)電容小于某一規(guī)定數(shù)值。
最高工作頻率FM:二極管具有單向?qū)щ娦缘淖罡呓涣餍盘柕念l率。
2.常用二極管
(1) 整流二極管
將交流電源整流成為直流電流的二極管叫作整流二極管,它是面結(jié)合型的功率器件,因結(jié)電容大,故工作頻率低。
通常,IF在1安以上的二極管采用金屬殼封裝,以利于散熱;IF在1安以下的采用全塑料封裝(見圖二)由于近代工藝技術(shù)不斷提高,國外出現(xiàn)了不少較大功率的管子,也采用塑封形式。

(a)全密封金屬結(jié)構(gòu)

(b)塑料封裝
(2) 檢波二極管
檢波二極管是用于把迭加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。
(3)開關(guān)二極管
在脈沖數(shù)字電路中,用于接通和關(guān)斷電路的二極管叫開關(guān)二極管,它的特點(diǎn)是反向恢復(fù)時間短,能滿足高頻和超高頻應(yīng)用的需要。
開關(guān)二極管有接觸型,平面型和擴(kuò)散臺面型幾種,一般IF<500毫安的硅開關(guān)二極管,多采用全密封環(huán)氧樹脂,陶瓷片狀封裝,如圖三所示,引腳較長的一端為正極。

圖3、硅開關(guān)二極管全密封環(huán)環(huán)氧樹脂陶瓷片狀封裝
(4)穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管是由硅材料制成的面結(jié)合型晶體二極管,它是利用PN結(jié)反向擊穿時的電壓基本上不隨電流的變化而變化的特點(diǎn),來達(dá)到穩(wěn)壓的目的,因?yàn)樗茉陔娐分衅鸱€(wěn)壓作用,故稱為、穩(wěn)壓二極管(簡稱穩(wěn)壓管)其圖形符號見圖4

圖4、穩(wěn)壓二極管的圖形符號
穩(wěn)壓管的伏安特性曲線如圖5所示,當(dāng)反向電壓達(dá)到Vz時,即使電壓有一微小的增加,反向電流亦會猛增(反向擊穿曲線很徒直)這時,二極管處于擊穿狀態(tài),如果把擊穿電流限制在一定的范圍內(nèi),管子就可以長時間在反向擊穿狀態(tài)下穩(wěn)定工作。

圖5、硅穩(wěn)壓管伏安特性曲線
(5) 變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)的電容隨外加偏壓而變化這一特性制成的非線性電容元件,被廣泛地用于參量放大器,電子調(diào)諧及倍頻器等微波電路中,變?nèi)荻O管主要是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝等一系列途徑來突出電容與電壓的非線性關(guān)系,并提高Q值以適合應(yīng)用。
變?nèi)荻O管的結(jié)構(gòu)與普通二極管相似,其符號如圖6所示,幾種常用變?nèi)荻O管的型號參數(shù)見表一

圖6、變?nèi)荻O管圖形符號
3.二極管的選用常識
選用三極管要注意的幾個方面:
(1)正向特性
另在二極管兩端的正向電壓(P為正、N為負(fù))很小時(鍺管小于0.1伏,硅管小于0.5伏),管子不導(dǎo)通處于“死區(qū)”狀態(tài),當(dāng)正向電壓起過一定數(shù)值后,管 子才導(dǎo)通,電壓再稍微增大,電流急劇暗加(見曲線I段)。不同材料的二極管,起始電壓不同,硅管為0.5-.7伏左右,鍺管為0.1-0.3左右。
(2)反向特性
二極管兩端加上反向電壓時,反向電流很小,當(dāng)反向電壓逐漸增加時,反向電流基本保持不變,這時的電流稱為反向飽和電流(見曲線II段)。不同材料的二 極管,反向電流大小不同,硅管約為1微安到幾十微安,鍺管則可高達(dá)數(shù)百微安,另外,反向電流受溫度變化的影響很大,鍺管的穩(wěn)定性比硅管差。
(3)擊穿特性
當(dāng)反向電壓增加到某一數(shù)值時,反向電流急劇增大,這種現(xiàn)象稱為反向擊穿(見曲線III)。這時的反向電壓稱為反向擊穿電壓,不同結(jié)構(gòu)、工藝和材料制成的管子,其反向擊穿電壓值差異很大,可由1伏到幾百伏,甚至高達(dá)數(shù)千伏。
(4)頻率特性
由于結(jié)電容的存在,當(dāng)頻率高到某一程度時,容抗小到使PN結(jié)短路。導(dǎo)致二極管失去單向?qū)щ娦裕荒芄ぷ?,PN結(jié)面積越大,結(jié)電容也越大,越不能在高頻情況下工作。

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