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半导体二极管的伏安特性及主要参数

时间:2018-02-23 18:44 来源:电工之家 手机版

半导体二极管的伏安特性及主要参数
1、半导体二极管的结构
一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来,就构成了半导体二极管,简称二极管。
半导体二极管按其结构不同可分为点接触型和面接触型两类。
点接触型二极管PN结面积很小,结电容很小,多用于高频检波及脉冲数字电路中的开关元件。
面接触型二极管PN结面积大,结电容也小,多用在低频整流电路中。
2、半导体二极管的伏安特性
1.正向特性
外加正向电压较小时,外电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力,PN结仍处于截止状态 。
正向电压大于死区电压后,正向电流 随着正向电压增大迅速上升。通常死区电压硅管约为0.5V,锗管约为0.2V
2.反向特性
外加反向电压时, PN结处于截止状态,反向电流很小。反向电压大于击穿电压时,反向电流急剧增加。
半导体二极管的伏安特性及主要参数
3、半导体二极管的主要参数
最大整流电流IOM:指管子长期运行时,允许通过的最大正向平均电流。
反向击穿电压UB:指管子反向击穿时的电压值。
最大反向工作电压UDRM:二极管运行时允许承受的最大反向
电压(约为UB的一半)。
最大反向电流IRM:指管子未击穿时的反向电流,其值越小,则管子的单向导电性越好。
最高工作频率fm:主要取决于PN结结电容的大小。
理想二极管
正向电阻为零,正向导通时为短路特性,正向压降忽略不计;反向电阻为无穷大,反向截止时为开路特性,反向漏电流忽略不计的二极管成为理想二极管
4、特殊二极管
1.稳压管
稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二极管,稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。稳压管的稳压作用在于:电流增量很大,只引起很小的电压变化。
稳压管的主要参数
稳定电压UZ:反向击穿后稳定工作的电压。
稳定电流IZ:工作电压等于稳定电压时的电流。
动态电阻rZ:稳定工作范围内,管子两端电压的变化量与相应电流的变化量之比。即:rZ=ΔUZ/ΔIZ
额定功率PZ和最大稳定电流IZM:额定功率PZ是在稳压管允许结温下 的最大功率损耗。最大稳定电流IZM是指稳压管允许通过的最大电流。它们之间的关系是:PZ=UZIZM
半导体二极管的伏安特性及主要参数
2.发光二极管
当发光二极管的PN结加上正向电压时,电子与空穴复合过程以光的形式放出能量。
不同材料制成的发光二极管会发出不同颜色的光。
发光二极管具有亮度高、清晰度高、电压低(1.5~3V)、反应快、体积小、可靠性高、寿命长等特点,是一种很有用的半导体器件,常用于信号指示、数字和字符显示。
半导体二极管的伏安特性及主要参数
3.光电二极管
光电二极管的又称为光敏二极管,其工作原理恰好与发光二极管相反。当光线照射到光电二极管的PN结时,能激发更多的电子,使之产生更多的电子空穴对,从而提高了少数载流子的浓度。在PN结两端加反向电压时反向电流会增加,所产生反向电流的大小与光的照度成正比,所以光电二极管正常工作时所加的电压为反向电压。为使光线能照射到PN结上,在光电二极管的管壳上设有一个小的通光窗口。
半导体二极管的伏安特性及主要参数