二極管是用半導體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件[1]。它具有單向?qū)щ娦阅?,即給二極管陽極和陰極加上正向電壓時,二極管導通。當給陽極和陰極加上反向電壓時,二極管截止。因此,二極管的導通和截止,則相當于開關(guān)的接通與斷開[2]。二極管是早誕生的半導體器件之一,其應(yīng)用非常廣。特別是在各種電子電路中,利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進行合理的連接,構(gòu)成不同功能的電路,可以實現(xiàn)對交流電整流、對調(diào)制信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能[3]。無論是在常見的收音機電路還是在其他的家用電器產(chǎn)品或工業(yè)控制電路中,都可以找到二極管的蹤跡[3]。中文名二極管外文名Diode特性單向?qū)щ娦詰?yīng)用家用電器、工業(yè)控制電路等類別半導體器件組成材料硅、硒、鍺等目錄1結(jié)構(gòu)組成2工作原理?PN結(jié)形成原理?PN結(jié)單向?qū)щ娦?主要分類?點接觸型二極管?面接觸型二極管?平面型二極管?穩(wěn)壓管?光電二極管?發(fā)光二極管4特性參數(shù)?伏安特性?正向特性?反向特性?擊穿特性?反向電流?動態(tài)電阻?電壓溫度系數(shù)?高工作頻率?大整流電流?高反向工作電壓5檢測方法?小功率晶體二極管?雙向觸發(fā)二極管?瞬態(tài)電壓抑制二極管?高頻變阻二極管?變?nèi)荻O管?單色。在印刷電路板的另一面上固定有驅(qū)動電路。山西定制DACO大科快恢復二極管值得推薦
導通電壓UD約為。在二極管加有反向電壓,當電壓值較小時,電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當反向電壓超過某個值時,電流開始急劇增大,稱之為反向擊穿,稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,從幾十伏到幾千伏[4]。二極管正向特性外加正向電壓時,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。[4]當正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場被克服,二極管正向?qū)ǎ娏麟S電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導通時二極管的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。[4]當二極管兩端的正向電壓超過一定數(shù)值,內(nèi)電場很快被削弱,特性電流迅速增長,二極管正向?qū)?。叫做門坎電壓或閾值電壓,硅管約為,鍺管約為。硅二極管的正向?qū)▔航导s為,鍺二極管的正向?qū)▔航导s為。[4]二極管反向特性外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運動所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止狀態(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流。上海常見DACO大科快恢復二極管供應(yīng)因此,二極管的導通和截止,則相當于開關(guān)的接通與斷開。
2CP1554硅二極管Ir≤≤,≤,2CP1555硅二極管Ir≤≤,≤,[1]整流二極管高頻整流二極管的特性與參數(shù)編輯開關(guān)電源中的整流二極管必須具有正向壓降低、快速恢復的特點,還應(yīng)具有足夠大的輸出功率,可以采用以下三種類型的整流二極管:快速恢復整流二極管;超快速恢復整流二極管;肖特基整流二極管。快速恢復和超快恢復整流二極管具有適中的和較高的正向電壓降,其范圍是從~。這兩種整流二極管還具有較高的截止電壓參數(shù)。因此,它們特別適合于在小功率的、輸出電壓在12V左右的輔助電源電路中使用。由于現(xiàn)代的開關(guān)電源工作頻率都在20kHz以上,比起一般的整流二極管,快速恢復整流二極管和超快速恢復整流二極管的反向恢復時間莎Ⅱ減小到了毫微秒級,因此,提高了電源的效率。據(jù)經(jīng)驗,在選擇快速恢復整流二極管時,其反向恢復時間至少應(yīng)該是開關(guān)晶體管的上升時間的1/3。這兩種整流二極管還減少了開關(guān)電壓尖峰,而這種尖峰直接影響輸出直流電壓的紋波。另外,雖然某些稱為軟恢復型整流二極管的噪聲較小,但是它們的反向恢復時間較長,反向電流也較大,因而使得開關(guān)損耗增大,并不能滿足開關(guān)電源的工作要求。
電容C2始終接入電路,此時振蕩頻率降低。4.同類電路工作原理分析如圖所示,電路中的VD1為開關(guān)二極管,控制電壓通過R1加到VD1正極,控制電壓是一個矩形脈沖電壓,波形見圖中所示。當控制電壓為0V時,VD1不能導通,相當于開路,這時對L1和C1、L2和C2電路沒有影響;當控制電壓為高電平時,控制電壓使開關(guān)二極管VD1導通,VD1相當于通路,電路中A點的交流信號通過導通的VD1和電容C3接地,等于將電路中的A點交流接地,使L2和C2電路不起作用。從上述分析可知,電路中的二極管VD1相當于一只開關(guān),控制電路中的A點交流信號是否接地。二極管檢波電路及故障處理如圖9-48所示是二極管檢波電路。電路中的VD1是檢波二極管,C1是高頻濾波電容,R1是檢波電路的負載電阻,C2是耦合電容。圖9-48二極管檢波電路1.電路分析準備知識眾所周知,收音機有調(diào)幅收音機和調(diào)頻收音機兩種,調(diào)幅信號就是調(diào)幅收音機中處理和放大的信號。見圖中的調(diào)幅信號波形示意圖,對這一信號波形主要說明下列幾點:1)從調(diào)幅收音機天線下來的就是調(diào)幅信號。2)信號的中間部分是頻率很高的載波信號,它的上下端是調(diào)幅信號的包絡(luò),其包絡(luò)就是所需要的音頻信號。3)上包絡(luò)信號和下包絡(luò)信號對稱,但是信號相位相反。平面型二極管在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管使用時PN結(jié)面積小,用于大功率整流時PN結(jié)面積較大。
所謂限幅電路就是限制電路中某一點的信號幅度大小,讓信號幅度大到一定程度時,不讓信號的幅度再增大,當信號的幅度沒有達到限制的幅度時,限幅電路不工作,具有這種功能的電路稱為限幅電路,利用二極管來完成這一功能的電路稱為二極管限幅電路。如圖9-44所示是二極管限幅電路。在電路中,A1是集成電路(一種常用元器件),VT1和VT2是三極管(一種常用元器件),R1和R2是電阻器,VD1~VD6是二極管。圖9-44二極管限幅電路1.電路分析思路說明對電路中VD1和VD2作用分析的思路主要說明下列幾點:1)從電路中可以看出,VD1、VD2、VD3和VD4、VD5、VD6兩組二極管的電路結(jié)構(gòu)一樣,這兩組二極管在這一電路中所起的作用是相同的,所以只要分析其中一組二極管電路工作原理即可。2)集成電路A1的①腳通過電阻R1與三極管VT1基極相連,顯然R1是信號傳輸電阻,將①腳上輸出信號通過R1加到VT1基極,由于在集成電路A1的①腳與三極管VT1基極之間沒有隔直電容,根據(jù)這一電路結(jié)構(gòu)可以判斷:集成電路A1的①腳是輸出信號引腳,而且輸出直流和交流的復合信號。確定集成電路A1的①腳是信號輸出引腳的目的是為了判斷二極管VD1在電路中的具體作用。3)集成電路的①腳輸出的直流電壓顯然不是很高。二極管正向?qū)ê?,它的正向壓降基本保持不變(硅管?.7V,鍺管為0.3V)。上海常見DACO大科快恢復二極管供應(yīng)
PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。山西定制DACO大科快恢復二極管值得推薦
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)于二極管電子開關(guān)電路分析細節(jié)說明下列二點:1)當電路中有開關(guān)件時,電路的分析就以該開關(guān)接通和斷開兩種情況為例,分別進行電路工作狀態(tài)的分析。所以,電路中出現(xiàn)開關(guān)件時能為電路分析提供思路。2)LC并聯(lián)諧振電路中的信號通過C2加到VD1正極上,但是由于諧振電路中的信號幅度比較小,所以加到VD1正極上的正半周信號幅度很小,不會使VD1導通。3.故障檢測方法和電路故障分析如圖9-47所示是檢測電路中開關(guān)二極管時接線示意圖,在開關(guān)接通時測量二極管VD1兩端直流電壓降,應(yīng)該為,如果遠小于這個電壓值說明VD1短路,如果遠大小于這個電壓值說明VD1開路。另外,如果沒有明顯發(fā)現(xiàn)VD1出現(xiàn)短路或開路故障時,可以用萬用表歐姆檔測量它的正向電阻,要很小,否則正向電阻大也不好。圖9-47檢測電路中開關(guān)二極管時接線示意圖如果這一電路中開關(guān)二極管開路或短路,都不能進行振蕩頻率的調(diào)整。開關(guān)二極管開路時,電容C2不能接入電路,此時振蕩頻率升高;開關(guān)二極管短路時。山西定制DACO大科快恢復二極管值得推薦