(二)直流电压源和交流电压源同时作用的二极管电路
半导体二极管
常见外形
最右侧的,下面是一个螺丝。这种适用于大电流的场合,当电流较大的时候电磁感应产生的外应力很大,所以需要螺丝固定。
二极管伏安特性
二极管就是将PN结外面封装了一个外壳,所以比起PN结他带有体电阻,这就导致正向电流比PN结小一些,另外加反向电压的时候,不仅仅有PN结的漂移运动,还有外壳的漂移运动,所以反向饱和电流比PN结要大。
温度对二极管的影响
温度上升,正向曲线左移,反向曲线下移。
正向左移的原因:温度升高的时候,扩散运动加强,多数载流子的运动加剧,在同以电压下,温度越高电流越大,二极管导通电压降低,曲线向左移动。
反向下移的原因:温度升高,本征激发的少子数目变多,运动加剧,所以反向饱和电流变大,曲线向下移动。
其他特性:
室温下,温度每升高1℃,正向压降下降2.2mv
每升高10℃,反向电流增大一倍。
利用这个特性,可以使用二极管做出成本极低的测温器。
二极管的主要参数
只列举常用的
如下:
参数 | 概述 |
---|---|
额定整流电流IF | 指二极管长期运行时,根据允许温升折算出来的平均电流值。 |
最大反向峰值电压VRM | 最大反向峰值电压VRM指为避免击穿所能加的最大反向电压。 |
最大直流反向电压VR | 上述最大反向峰值电压是反复加上的峰值电压,VR是连续加直流电压时的值。用于直流电路,最大直流反向电压对于确定允许值和上限值是很重要的。 |
反向饱和漏电流IR | 指在二极管两端加入反向电压时,流过二极管的电流。 |
最高工作频率fM | 由于PN结的结电容存在,当工作频率超过某一值时,它的单向导电性将变差。 |
最大功率P | 加在二极管两端的电压乘以流过的电流。这个极限参数对稳压二极管,可变电阻二极管显得特别重要。 |
关于上限截止频率:因为PN结形成的势垒电容和扩散电容组成了PN结的结电容,当频率过高的时候,因为结电容的存在,将会令二极管失去单向导电性,所以二极管有上限截止频率,一般在低频电路中不做考虑。
二极管的等效电路
做等效电路的思路是伏安特性折线化,使用线性元件,将二极管的的伏安特性曲线表达出来。
(a):二极管的理想模型,正向导通电压为0,反向截止。
(b):正向二极管有一个开启电压,反向截止,这个是常用的等效模型。
(c):正向在b的基础上增加了一个电阻,反向截止。
二极管的简单电路
限幅电路,整流电路,如下
直流电压源和交流电压源同时作用的二极管电路
如下图:
二极管的微变等效电路
通过上面直流交流同时作用我们可以知道:
直流作用下,可以得到ID。
交流作用下,rd=UT/ID
此时,二极管等效成为了一个阻值为rd的电阻。
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