【电路补习笔记】4、二极管的参数与选型
目录
- 常用二极管
- 二极管的结构与特性
- 结构
- 参数
- 最大整流电流IFI_FIF
- 最大反向工作电压URU_RUR
- 反向电流IRI_RIR
- 最高工作频率fMf_MfM
- 应用
- 常见应用
- 单相整流电路
- 单相半波整流电路
- 单相桥式整流电路
- 稳压管
- 稳压管的伏安特性
- 参数
- 稳压值UZU_ZUZ
- 稳定电流IZI_ZIZ
- 额定功耗PZP_ZPZ
- 动态电阻rzr_zrz
- 电压温度系数αuα_uαu
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视频地址:唐老师讲电赛之唐老师讲电子器件(4)二极管
常用二极管
一般封装白边为阴极,玻璃封装(右下图)黑边为阴极。
1N4148(高频开关二极管)
整流二极管
1N4007 1A 1000V
1N5408 3A 1000V
肖特基二极管
白线边为阴极
SS14 SS34 SS54
常见肖特基二极管参数
快恢复二极管
可以用快恢复二极管代替肖特基二极管,特别是肖特基二极管的耐压都不会很高,在高压场合需要使用快恢复二极管代替肖特基二极管。
FR107 FR207 FR307 UF4007
二极管的结构与特性
结构
点接触型:PN结面积小,结电容小,适用于高频和小功率,用作高频检波和脉冲开关
面接触型:PN结面积大,可通过较大的电流,电容效应明显。不能用于高频,常用作低频整流。
参数
二极管主要是利用其单向导电性,通常用于整流、检波、限幅、元件保护等,在数字电路中常作为开关元件。
最大整流电流IFI_FIF
最大整流电流是指二极管长时间工作时,允许流过二极管的最大正向平均电流,它由PN结的结面积和散热条件决定。
最大反向工作电压URU_RUR
它是二极管加反向电压时为防止击穿所取的安全电压,一般将反向击电压UBRU_{BR}UBR的一半定为最大反向工作电压URU_RUR。
反向电流IRI_RIR
IRI_RIR是指二极管加上最大反向工作电压URU_RUR时的反向电流。IRI_RIR愈小,二极管的单向导电性就愈好。此外,由于反向电流是由少数载流子形成的,所以,温度对IRI_RIR的影响很大
最高工作频率fMf_MfM
fMf_MfM主要由PN结电容的大小决定,结电容愈大,则fMf_MfM就越低。若工作频率超过fMf_MfM,则二极管的单向导电性就变差,甚至无法使用。
应用
常见应用
防反接
给电感续流
限幅
单相整流电路
单相半波整流电路
忽略二极管的正向压降:
半波整流电压的平均值
单相桥式整流电路
u2u_2u2的正半周,D1D_1D1、D3D_3D3,导通,D2D_2D2,D4D_4D4截止,忽略二极管的正向压降,uo=u2>0u_o=u_2>0uo=u2>0
u2u_2u2的负半周,D2D_2D2、D4D_4D4,导通,D1D_1D1,D3D_3D3截止,uo=−u2>0u_o=-u_2>0uo=−u2>0
比半波整流电路增加了一倍。
负载电流的平均值Io=Uo/RL=0.9U/RLI_o=U_o/R_L=0.9U/R_LIo=Uo/RL=0.9U/RL
每个二极管只导电半周ID=Io/2=0.45U/RLI_D=I_o/2 = 0.45U/R_LID=Io/2=0.45U/RL
二极管所承受的最高反向电压仍为URM=2UU_{RM}=\sqrt{2}UURM=2U
集成硅整流桥:
稳压管
稳压管是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管
稳压管的伏安特性
稳压管工作在反向击穿区,UZU_ZUZ称为稳压值
参数
稳压值UZU_ZUZ
稳压管在正常工作时管子两端的电压
稳定电流IZI_ZIZ
能使稳压管正常工作的最小电流。
I<IZI<I_ZI<IZ,时稳压效果较差。
额定功耗PZP_ZPZ
稳压管允许的最大平均功率,有的给出最大稳定电流IZMI_{ZM}IZM,PZ=IZMUZP_Z=I_{ZM}U_ZPZ=IZMUZ
动态电阻rzr_zrz
rzr_zrz指稳压管两端电压与电流的变化量之比,定义为:rz=ΔUZ/ΔIZr_z=ΔU_Z/ΔI_Zrz=ΔUZ/ΔIZ
电压温度系数αuα_uαu
αu=ΔU/ΔT×100α_u=ΔU/ΔT×100αu=ΔU/ΔT×100%
对硅稳压管,稳压值在4V以下的,αuα_uαu为负值,6V以上的,αuα_uαu为正值,稳压值在4V到6V之间,稳压值在4V到6V之间,αuα_uαu最小,αuα_uαu一般不超过0.1%/℃
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