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          成都電容器廠家帶你了解關于二極管有關知識

          發布日期:(2023/12/9)   點擊次數:54
          一、二極管的概念、類型及型號
          1、晶體二極管簡稱二極管,是只往一個方向傳送電流的電子零件。二極管的PN結在其界面兩側形成空間電荷層,并有自建電場。當不存在外加電壓時,二極管由于PN結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。在電路中,如果流過二極管的正向電流過大,二極管會過熱燒毀;如果加在二極管兩端的反向電壓過高,二極管也可能損壞。

          2、二極管的種類很多,按所用材料可分為硅二極管、鍺二極管、砷化鎵二極管等;按結構可分為點接觸型二極管和面接觸型二極管兩種;按用途可分為普通二極管、整流二極管、開關二極管、穩壓二極管
          3、用于整流的二極管型號是2CZ52B,用于高頻檢波的二極管型號是2AP3,鍺普通二極管的型號是2AP9,鍺開關二極管的型號是2AK,大功率整流二極管的型號有2CZ5和2CZ50。

          二、二極管的結構
          二極管是由PN結加上電極引出線和管殼構成的。P區引出的電極稱為陽極,N區引出的電極稱為陰極。

          1、點接觸型二極管    
          點接觸型二極管的構成如上圖(a)所示,它的特點是PN結的面積非常小,因此不能通過較大的電流;但其結面積小、結電容也小,高頻性能好,故適用于高頻和小功率情況,一般用于檢波或脈沖電路,也可用作小電流整流。

          2、面接觸型二極管

          面接觸型二極管的結構如上圖(b)所示,它的主要特點是PN結的結面積很大,因而能通過較大的電流;但其結電容也大,只能在較低的頻率下使用,一般用作整流。



          三、二極管的伏安特性
          二極管的伏安特性可以用表征二極管電壓和電流關系的曲線來表示。
          1、正向特性
          1)起始段(OA)
          當二極管為正向接法時,正向電壓由0開始增加,由于外加電壓較小,外電場還不足以克服PN結內電場對載流子擴散運動的阻力,所以二極管呈現很大的正向電阻,正向電流很小,幾乎為0,如上圖中的OA段所示。當正向電壓超過一定數值后,內電場大為削弱,電流迅速增長。這個一定數值的正向電壓稱為死區電壓,其大小與管子材料及環境溫度有關。一般硅管的死區電壓約為0.5V,鍺管約為0.2 V。    
          2)導通段(AB)
          如上圖所示,在特性曲線B點以后,二極管在電路中相當于一個開關的導通狀態。在正常使用條件下,二極管的正向電流在相當大的范圍內變化,而二極管兩端電壓的變化卻不大。小功率硅管的導通管壓降為0.6~07V,鍺管為0.2~0.3V。

          2、反向特性
          1)反向電流
          當二極管兩端加反向電壓時,反向電流很小,近乎截止狀態,且基本上不隨外加電壓而變化,如上圖中的OC段所示。對二極管來說,反向電流越小,表明反向特性越好;反向電流越大,表明反向特性越差。一般硅管的反向電流要比鍺管的反向電流小得多。
          2)反向擊穿
          當反向電壓增加到一定數值時,如上圖所示的反向電壓由C點繼續增加到D點時,電流突然劇增,這種現象稱為反向擊穿。發生擊穿所需的反向電壓稱為反向擊穿電壓。一般二極管正常工作時,是不允許反向擊穿的。而有一些特殊的二極管,如穩壓管,卻工作在反向擊穿狀態。
          (1)電擊穿
          之所以產生擊穿,是因為加在PN結中的很強的外電場可以把價電子直接從共價鍵中拉出來成為載流子,叫做齊納擊穿。此外,強電場使PN結中的少數載流子獲得足夠的動能,去撞擊其他原子,把更多的價電子從共價鍵中拉出來,這些撞擊出來的載流子,又去撞擊更多的原子,如同雪崩一樣,叫做雪崩擊穿。上述兩種擊穿效應能產生大量的電子-空穴對,從而使反向電流劇增。無論是齊納擊穿還是雪崩擊穿,如果去掉反向電壓,二極管仍能恢復工作,這屬于電擊穿。    
          3)熱擊穿
          如果去掉反向電壓,二極管不能恢復工作,則說明發生了熱擊穿,即二極管已經損壞。因此,熱擊穿是應該避免的。

          3、溫度對二極管的影響
          溫度對二極管的特性影響較大。當溫度升高時,正反向電流都隨著增加,特別是反向電流急劇增加;而反向擊穿電壓則要下降,二極管的導通管壓降也要降低。

          四、二極管的主要參數
          晶體二極管的參數規定了二極管的適用范圍,是合理選用二極管的依據。晶體二極管的主要參數有Z大整流電流、Z大反向工作電壓、反向電流。

          1、Z大整流電流
          Z大整流電流是指二極管長期工作時,能允許通過的Z大正向平均電流值,用IFM表示。在選用二極管時,工作電流不能超過它的Z大整流電流。

          2、Z大反向工作電壓
          Z大反向工作電壓是指二極管工作時所能承受的反向電壓峰值,即通常所說的耐壓值,用URM表示。
          為了防止二極管因反向擊穿而損壞,通常標定的Z大反向工作電壓要比反向擊穿電壓低一些。在選用二極管時,加在二極管兩端的反向電壓峰值不允許超過這一數值,以保證二極管能正常工作,不至于因反向擊穿而損壞

          3、反向電流    

          反向電流是指二極管未擊穿時的反向電流值,用IR表示。此值越小,二極管的單向導電性越好。由于溫度增加,反向電流會急劇增加,所以在使用二極管時要注意溫度的影響。

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