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2.4 半导体二极管

作者:互联网

2.4 半导体二极管

二极管是半导体,其电阻会随着温度的升高而减小

当超过正向压降时,电流会随着电压的增加而快速增长

稳压管正常工作时工作在反向截止区

二极管最主要的特征是单向导电性,与此相关的两个主要参数是正向导通压降UF和反向饱和电流Is

P到N是通的

PN结相当于一个电阻和一个电容相并联

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2.4.1 二极管的结构类型

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2.4.2 二极管的伏安特性

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UT=k/q*T,T=300 K 时,UT=0.026 V=26 m V,

当温度发生变化时,UT(温度电压当量)可能变为27,25等等,基本上还是在26附近,所以认定UT为常数,就是26 m V

UT=26 m V

IS=IR,就是反向饱和电流

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硅二极管的开启电压(死区电压)(门坎电压)为0.5V,导通后的正向压降为0.7V。

锗二极管的开启电压(死区电压)(门坎电压)为0.1V,导通后的正向压降为0.3V.

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击穿特性

  1. 雪崩型
  2. 齐纳型

2.4.3 二极管的主要参数

  1. 最大整流电流IF——二极管长期连续工作时,允许通过二极管的最大正向平均电流
  2. 反向击穿电压UBR——break,当二极管反向电压超过一个值时,电流迅速增大
  3. 最大反向工作电压URM——二极管制造时,一批不可能一个型号,总有点偏差,就是反向击穿电压可能大一点,也可能小一点,安全起见,将反向击穿电压的一半作为工作电压,最好不超过它工作
  4. 反向电流IR(IS)——一般是指二极管未击穿时的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级;锗二极管在微安(uA)级。IR越小,二极管的单向导电性越好
  5. 温度系数\alpha_UD ——温度增加,反向电流增大,正向导通压降会降低一点(正温度系数:温度升高,系数增大;温度减小,系数减小;;负温度系数相反)

$$
温度系数\alpha_UD ——温度增加,反向电流增大,正向导通压降会降低一点(正温度系数:温度升高,系数增大;温度减小,系数减小;;负温度系数相反)
$$

正向导通电压UD具有负温度系数

6.最高工作频率fM——二极管的上限频率,由P N结的结电容大小决定。二极管的频率超过fM时,二极管的单向导电性变差

2.4.4 二极管的等效模型

1.理想模型(直流模型)

完全相当与一个开关,正向时没有电阻,正向压降为0,反向电阻无穷大,电流为0

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2.恒压降模型

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3.折线化模型

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4.小信号模型

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2.4.5 二极管的整流电路

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2.5 稳压二极管

稳压管实质上也是一种二极管,但是通常工作在反向击穿区

当温度升高时,稳压管的稳压值将增大

2.5.1 稳压管的伏安特性

动态电阻rZ值愈小,则稳压性能愈好

2.5.2 稳压管的主要参数

  1. 稳定电压UZ——稳压管工作时 的电压,是反向电流突增时的电压,电压基本上可以看作不变
  2. 最小稳定电流IZMIN——反向曲线刚刚击穿时的电流,也就是电流刚开始突增时的电流,如果电流小于最小稳定电流,则稳压管不能稳压
  3. 最大稳定工作电流IZMAX——最大稳定工作电流取决于最大耗散功率,即IZMAX = PZMAX / UZ
  4. 最大耗散功率 PZM ——反向工作时PN结的功率损耗为PZM = UZIZMAX**
  5. 温度系数——α

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二极管正向压降的温度系数为-2mV/C

稳压管永远和一个电阻配在一起

稳压管两端电压等于输出电压

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标签:系数,半导体,二极管,反向,电压,稳压管,电流,2.4
来源: https://www.cnblogs.com/wslxq/p/15404420.html