二極管


二極管好壞判斷原則

  首先將數字萬用表量程開關調至二極管檔,然后用紅黑表筆分別測量二極管的正反向電阻(壓降),兩次測量時,若萬用表二極管檔皆顯示為“0.00”,同時萬用表蜂鳴器發出響聲(只有二極管檔和蜂鳴器檔合用的萬用表,才會發出蜂鳴聲),則說明該二極管已擊穿損壞。若兩次測量皆顯示為“1” ,該二極管亦為壞的。

 

二極管的參數主要有以下幾點

  1.反向飽和漏電流IR 指在二極管兩端加入反向電壓時,流過二極管的電流,該電流與半導體材料和溫度有關。

  2.額定整流電流IF 指二極管長期運行時,根據允許溫升折算出來的平均電流值。目前大功率整流二極管的IF值可達1000A。

  3. 最大平均整流電流IO 在半波整流電路中,流過負載電阻的平均整流電流的最大值。這是設計時非常重要的值。

  4. 最大浪涌電流IFSM 允許流過的過量的正向電流。它不是正常電流,而是瞬間電流,這個值相當大。

  5.最大反向峰值電壓VRRM 即使沒有反向電流,只要不斷地提高反向電壓,遲早會使二極管損壞。這種能加上的反向電壓,不是瞬時電壓,而是反復加上的正反向電壓。因給整流器加的是交 流電壓,它的最大值是規定的重要因子。最大反向峰值電壓VRRM指為避免擊穿所能加的最大反向電壓。目前最高的VRRM值可達幾千伏。

  6. 最大直流反向電壓VR 上述最大反向峰值電壓是反復加上的峰值電壓,VR是連續加直流電壓時的值。用於直流電路,最大直流反向電壓對於確定允許值和上限值是很重要的。

  7.最高工作頻率fM 由於PN結的結電容存在,當工作頻率超過某一值時,它的單向導電性將變差。點接觸式二極管的fM值較高,在100MHz以上;整流二極管的fM較低,一般不高於幾千赫。

  8.反向恢復時間Trr 當工作電壓從正向電壓變成反向電壓時,二極管工作的理想情況是電流能瞬時截止。實際上,一般要延遲一點點時間。決定電流截止延時的量,就是反向恢復時 間。雖然它直接影響二極管的開關速度,但不一定說這個值小就好。也即當二極管由導通突然反向時,反向電流由很大衰減到接近IR時所需要的時間。大功率開關管工作在高頻開關狀態時,此項指標至為重要。

  9. 最大功率P 二極管中有電流流過,就會發熱,而使自身溫度升高。最大功率P為功率的最大值。具體講就是加在二極管兩端的電壓乘以流過的電流。這個極限參數對穩壓二極管,可變電阻二極管顯得特別重要。

二極管的作用:

  1、整流:利用二極管單向導電性,可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈沖直流電

  2、開關:二極管在正向電壓作用下電阻很小,處於導通狀態,相當於一只接通的開關;在反向電壓作用下,電阻很大,處於截止狀態,如同一只斷開的開關。利用二極管的開關特性,可以組成各種邏輯電路。

  3、限幅:二極管正向導通后,它的正向壓降基本保持不變(硅管為0.7V,鍺管為0.3V)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號幅度限制在一定范圍內。

  4、續流:在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中起續流作用。

  5、檢波:在收音機中起檢波作用。

  6、變容:使用於電視機的高頻頭中。

  7、顯示:用於VCD、DVD、計算器等顯示器上。

  8、穩壓:穩壓二極管實質上是一個面結型硅二極管,穩壓二極管工作在反向擊穿狀態。在二極管的制造工藝上,使它有低壓擊穿特性。穩壓二極管的反向擊穿電壓恆定,在穩壓電路中串入限流電阻,使穩壓管擊穿后電流不超過允許值,因此擊穿狀態可以長期持續並不會損壞。

  9、觸發:觸發二極管又稱雙向觸發二極管(DIAC)屬三層結構,具有對稱性的二端半導體器件。常用來觸發雙向可控硅 ,在電路中作過壓保護等用途。

二極管的應用:

  1、無線電解調

    二極管的第一個用途是對調幅(AM) 無線電廣播進行解調。這一發現的歷史在晶體探測器文章中進行了深入討論。總之,AM 信號由無線電載波的交替正負峰值組成,其幅度或包絡與原始音頻信號成正比。

二極管對 AM 射頻信號進行整流,只留下載波的正峰值。然后使用簡單的濾波器從整流后的載波中提取音頻,並將其饋入音頻放大器或換能器,從而產生聲波。

  2、功率轉換

    整流器由二極管構成,用於將交流電(AC) 轉換為直流電(DC)。汽車交流發電機是一個常見的例子,其中將交流電整流為直流電的二極管提供比換向器或更早的發電機更好的性能。類似地,Cockcroft-Walton 電壓倍增器中也使用二極管將交流電轉換為更高的直流電壓。

  3、反向電壓保護

    由於大多數電子電路在電源輸入極性接反時可能會損壞,因此有時會使用串聯二極管來防止這種情況。這個概念因多種命名變化而廣為人知,它們的含義相同:反向電壓保護、反向極性保護和反向電池保護。

  4、過壓保護

    二極管經常用於從敏感電子設備傳導破壞性高電壓。在正常情況下,它們通常是反向偏置的(不導電)。當電壓上升到正常范圍以上時,二極管變為正向偏置(導電)。

例如,在(步進電機和H 橋)電機控制器和繼電器電路中使用二極管來快速斷電線圈,而不會產生破壞性的電壓尖峰,否則會發生。(在此類應用中使用的二極管稱為回掃二極管)。

許多集成電路還在連接引腳上集成了二極管,以防止外部電壓損壞它們的敏感元件。晶體管。專用二極管用於在較高功率下防止過壓(請參閱上面的二極管類型)。

  5、邏輯門

    二極管可以與其他元件組合以構建AND和OR 邏輯門。這稱為二極管邏輯。

 


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