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二極管的工作原理及特點

生活 更新时间:2024-07-29 15:12:45

1、我們首先來看二極管的伏安特性。

二極管的工作原理及特點(二極管的特性)1

如上圖所示,二極管的伏安特性可以分為三段:A段 B段–正向特性:該段表示外加正向電壓時二極管的工作情況,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,外電場不足以克服内電場對多數載流子的阻礙作用,正向電流幾乎為零,這一區域成為正向二極管的伏安特性的死區,對應的電壓成為死區電壓(也稱為門坎電壓),矽管的死區電壓為0.5V,鍺管的死區電壓為0.1V;當正向電壓超過某一數值後,内電場就被削弱,正向電流迅速增大,二極管導通,這一區域成為正向導通區。二極一旦導通後,隻要正向電壓有微小變化,就會使正向電流變化較大。二極管正向導通後,管子上的正向壓降不大,正向壓降的變化很小,一般矽管的為0.7V,鍺管的死區電壓為0.3V;,在使用二極管時,如果外加電壓較大,一般需要串聯限流電阻,以免産生過大電流燒壞二極管。C段–反向特性這段表示外加反向電壓時二極管的工作情況,在一定的反向電壓範圍時,反向電流很小且變化不大,這一區域稱為反向截止區,這是因為反向電流是少數載流子的偏移運動形成的,一定的溫度下,少子的數目基本不變,所以反向電流基本恒定,與反向電壓的大小無關,故通常成為反向飽和電流。D段–反向擊穿特性當反向電壓繼續增大到某一數值時,二極管的反向電流會突然增大,我們稱此時二極管發生了反向擊穿,所以普通二極管的應該避免被擊穿,但穩壓二極管必須工作于擊穿狀态,因此在擊穿區雖然電流變化較大,而電壓卻能保持基本不變,正是利用這個特性,穩壓管才能起到穩壓的作用。

這裡再提一下,理想二極管的伏安特性曲線,正向壓降UD=0V,門坎電壓Uth=0V

二極管的工作原理及特點(二極管的特性)2

2、二極管的伏安特性方程二極管的正向特性和反向特性也可以用二極管伏安特性方程來描述。

二極管的工作原理及特點(二極管的特性)3

但反向擊穿特性不能用伏安特性方程來描述。

3、二極管的主要參數最大整流電流If:長期運行時,允許通過的最大正向平均電流。最大反向工作電壓Ur:允許承受的最大反向電壓,其值約為擊穿電壓Ubr的一半。反向電流Ir:外加反向電壓尚未擊穿時,流過管子的電流。最高工作頻率fm:主要由極間電容的大小決定。當工作頻率高于此值時二極管的單向導電特性将變差,甚至消失。

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