穩(wěn)壓二極管系列: HZD52系列  1/2W  2.4V  -  91V 399821178765465.pdf

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幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導(dǎo)體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用也非常廣泛.
二極管的工作原理
晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場.當(dāng)不存在外加電壓時(shí),由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài).
當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí),外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流.
當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí),外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0.
當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí),p-n結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象.
二極管的類型
二極管種類有很多,按照所用的半導(dǎo)體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管).根據(jù)其不同用途,可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等.按照管芯結(jié)構(gòu),又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管.點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起,形成一個(gè)“PN結(jié)”.由于是點(diǎn)接觸,只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機(jī)的檢波等.
面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大,允許通過較大的電流(幾安到幾十安),主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中.
平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過較大的電流,而且性能穩(wěn)定可靠,多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中.
二極管的導(dǎo)電特性
二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?在電路中,電流只能從二極管的正極流入,負(fù)極流出.下面通過簡單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的正向特性和反向特性.
正向特性
在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負(fù)極接在低電位端,二極管就會(huì)導(dǎo)通,這種連接方式,稱為正向偏置.必須說明,當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí),二極管仍然不能導(dǎo)通,流過二極管的正向電流十分微弱.只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)以后,二極管才能直正導(dǎo)通.導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V),稱為二極管的“正向壓降”.
2、反向特性
在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負(fù)極接在高電位端,此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過,此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這種連接方式,稱為反向偏置.二極管處于反向偏置時(shí),仍然會(huì)有微弱的反向電流流過二極管,稱為漏電流.當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值,反向電流會(huì)急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿.
二極管的主要參數(shù)
用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱為二極管的參數(shù).不同類型的二極管有不同的特性參數(shù).對初學(xué)者而言,必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù):
1、額定正向工作電流
是指二極管長期連續(xù)工作時(shí)允許通過的最大正向電流值.因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為140左右,鍺管為90左右)時(shí),就會(huì)使管芯過熱而損壞.所以,二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值.例如,常用的IN4001-4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A.
2、最高反向工作電壓
加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí),會(huì)將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰?為了保證使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值.例如,IN4001二極管反向耐壓為50V,IN4007反向耐壓為1000V.
3、反向電流
反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流.反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系,大約溫度每升高10,反向電流增大一倍.例如2AP1型鍺二極管,在25時(shí)反向電流若為250uA,溫度升高到35,反向電流將上升到500uA,依此類推,在75時(shí),它的反向電流已達(dá)8mA,不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?還會(huì)使管子過熱而損壞.又如,2CP10型硅二極管,25時(shí)反向電流僅為5uA,溫度升高到75時(shí),反向電流也不過160uA.故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性.
測試二極管的好壞
初學(xué)者在業(yè)余條件下可以使用萬用表測試二極管性能的好壞.測試前先把萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔的RX1K檔位(注意不要使用RX1檔,以免電流過大燒壞二極管),再將紅、黑兩根表筆短路,進(jìn)行歐姆調(diào)零.
1、正向特性測試
把萬用表的黑表筆(表內(nèi)正極)搭觸二極管的正極,,紅表筆(表內(nèi)負(fù)極)搭觸二極管的負(fù)極.若表針不擺到0值而是停在標(biāo)度盤的中間,這時(shí)的阻值就是二極管的正向電阻,一般正向電阻越小越好.若正向電阻為0值,說明管芯短路損壞,若正向電阻接近無窮大值,說明管芯斷路.短路和斷路的管子都不能使用.
2、反向特性測試
把萬且表的紅表筆搭觸二極管的正極,黑表筆搭觸二極管的負(fù)極,若表針指在無窮大值或接近無窮大值,管子就是合格的.
二極管的應(yīng)用
1、整流二極管
利用二極管單向?qū)щ娦?可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈動(dòng)直流電.
2、開關(guān)元件
二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于一只接通的開關(guān);在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止?fàn)顟B(tài),如同一只斷開的開關(guān).利用二極管的開關(guān)特性,可以組成各種邏輯電路.
3.幅元件
二極管正向?qū)ê?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(hào)幅度限制在一定范圍內(nèi).
4、繼流二極管
在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起繼流作用.
5、檢波二極管
在收音機(jī)中起檢波作用.
6、變?nèi)荻O管
使用于電視機(jī)的高頻頭中.

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