二极管的反向饱和电流受温度影响很大。[4]一般硅管的反向电流比锗管小得多,小功率硅管的反向饱和电流在nA数量级,小功率锗管在μA数量级。温度升高时,半导体受热激发,少数载流子数目增加,反向饱和电流也随之增加。[4]二极管击穿特性外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而引起过热,则单向导电性不一定会被长久破坏,在撤除外加电压后,其性能仍可恢复,否则二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。[5]反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。在高掺杂浓度的情况下,因势垒区宽度很小,反向电压较大时,破坏了势垒区内共价键结构,使价电子脱离共价键束缚,产生电子-空穴对,致使电流急剧增大,这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低,势垒区宽度较宽,不容易产生齐纳击穿。[5]另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压增加到较大数值时,外加电场使电子漂移速度加快,从而与共价键中的价电子相碰撞,把价电子撞出共价键,产生新的电子-空穴对。新产生的电子-空穴被电场加速后又撞出其它价电子。二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。陕西哪里有二极管模块销售厂
对于常用的硅二极管而言导通后正极与负极之间的电压降为。根据二极管的这一特性,可以很方便地分析由普通二极管构成的简易直流稳压电路工作原理。3只二极管导通之后,每只二极管的管压降是,那么3只串联之后的直流电压降是×3=。3.故障检测方法检测这一电路中的3只二极管为有效的方法是测量二极管上的直流电压,如图9-41所示是测量时接线示意图。如果测量直流电压结果是,说明3只二极管工作正常;如果测量直流电压结果是0V,要测量直流工作电压+V是否正常和电阻R1是否开路,与3只二极管无关,因为3只二极管同时击穿的可能性较小;如果测量直流电压结果大于,检查3只二极管中有一只开路故障。图9-41测量二极管上直流电压接线示意图4.电路故障分析如表9-40所示是这一二极管电路故障分析:表9-40二极管电路故障分析5.电路分析细节说明关于上述二极管简易直流电压稳压电路分析细节说明如下。1)在电路分析中,利用二极管的单向导电性可以知道二极管处于导通状态,但是并不能说明这几只二极管导通后对电路有什么具体作用,所以只利用单向导电特性还不能够正确分析电路工作原理。2)二极管众多的特性中只有导通后管压降基本不变这一特性能够为合理地解释这一电路的作用。陕西哪里有二极管模块销售厂当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
快速恢复整流二极管和超快恢复整流二极管在开关电源中作为整流器件使用时是否需要散热器,要根据电路的大功率来决定。一般情况下,这些二极管在制造时允许的结温在175℃,生产厂家对该指标都有技术说明,以提供给设计者去计算大的输出工作电流、电压及外壳温度等。肖特基整流二极管即使在大的正向电流作用下,其正向压降也很低,有,而且,随着结温的增加,其正向压降更低,因此,使得肖特基整流二极管特别适用于5V左右的低电压输出电路中。肖特基整流二极管的反向恢复时间是可以忽略不计的,因为此器件是多数载流子半导体器件,在器件的开关过程中,没有少数载流子存贮电荷的问题。肖特基整流二极管有两大缺点:其一,反向截止电压的承受能力较低,产品大约为100V;其二,反向漏电流较大,使得该器件比其他类型的整流器件更容易受热击穿。当然,这些缺点也可以通过增加瞬时过电压保护电路及适当控制结温来克服。表示出了典型的高速整流二极管的特性与参数。
把交流电变成脉动直流电。整流二极管漏电流较大,多数采用面接触性料封装的二极管。整流二极管的外形如图1所示,另外,整流二极管的参数除前面介绍的几个外,还有大整流电流,是指整流二极管长时间的工作所允许通过的大电流值。它是整流二极管的主要参数,是选项用整流二极管的主要依据。二极管特性曲线整流二极管常用参数编辑(1)大平均整流电流IF:指二极管长期工作时允许通过的大正向平均电流。该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值,并要满足散热条件。例如1N4000系列二极管的IF为1A。(2)高反向工作电压VR:指二极管两端允许施加的大反向电压。若大于此值,则反向电流(IR)剧增,二极管的单向导电性被破坏,从而引起反向击穿。通常取反向击穿电压(VB)的一半作为(VR)。例如1N4001的VR为50V,1N4002-1n4006分别为100V、200V、400V、600V和800V,1N4007的VR为1000V(3)大反向电流IR:它是二极管在高反向工作电压下允许流过的反向电流,此参数反映了二极管单向导电性能的好坏。因此这个电流值越小,表明二极管质量越好。(4)击穿电压VB:指二极管反向伏安特性曲线急剧弯曲点的电压值。反向为软特性时。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
ALC电路在录音机、卡座的录音卡中,录音时要对录音信号的大小幅度进行控制,了解下列几点具体的控制要求有助于分析二极管VD1自动控制电路。1)在录音信号幅度较小时,不控制录音信号的幅度。2)当录音信号的幅度大到一定程度后,开始对录音信号幅度进行控制,即对信号幅度进行衰减,对录音信号幅度控制的电路就是ALC电路。3)ALC电路进入控制状态后,要求录音信号愈大,对信号的衰减量愈大。通过上述说明可知,电路分析中要求自己有比较全的知识面,这需要在不断的学习中日积月累。2.电路工作原理分析思路说明关于这一电路工作原理的分析思路主要说明下列几点:1)如果没有VD1这一支路,从级录音放大器输出的录音信号全部加到第二级录音放大器中。但是,有了VD1这一支路之后,从级录音放大器输出的录音信号有可能会经过C1和导通的VD1流到地端,形成对录音信号的分流衰减。2)电路分析的第二个关键是VD1这一支路对级录音放大器输出信号的对地分流衰减的具体情况。显然,支路中的电容C1是一只容量较大的电容(C1电路符号中标出极性,说明C1是电解电容,而电解电容的容量较大),所以C1对录音信号呈通路,说明这一支路中VD1是对录音信号进行分流衰减的关键元器件。二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关。陕西哪里有二极管模块销售厂
在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。陕西哪里有二极管模块销售厂
导致VT1管进入饱和状态,VT1可能会发烧,严重时会烧坏VT1。如果VD1出现击穿故障,会导致VT1管基极直流偏置电压下降,三极管VT1直流工作电流减小,VT1管放大能力减小或进入截止状态。二极管控制电路及故障处理二极管导通之后,它的正向电阻大小随电流大小变化而有微小改变,正向电流愈大,正向电阻愈小;反之则大。利用二极管正向电流与正向电阻之间的特性,可以构成一些自动控制电路。如图9-43所示是一种由二极管构成的自动控制电路,又称ALC电路(自动电平控制电路),它在磁性录音设备中(如卡座)的录音电路中经常应用。图9-43二极管构成的自动控制电路1.电路分析准备知识说明二极管的单向导电特性只是说明了正向电阻小、反向电阻大,没有说明二极管导通后还有哪些具体的特性。二极管正向导通之后,它的正向电阻大小还与流过二极管的正向电流大小相关。尽管二极管正向导通后的正向电阻比较小(相对反向电阻而言),但是如果增加正向电流,二极管导通后的正向电阻还会进一步下降,即正向电流愈大,正向电阻愈小,反之则大。不熟悉电路功能对电路工作原理很不利,在了解电路功能的背景下能有的放矢地分析电路工作原理或电路中某元器件的作用。陕西哪里有二极管模块销售厂