二極管的基本概念知識(shí)

二極管的基本概念知識(shí)1.二極管的定義

二極管由管芯，封裝和兩個(gè)電極組成。芯片是PN結(jié)。在PN結(jié)的兩端繪制引線，并使用塑料二極管，玻璃或金屬材料作為封裝，形成晶體二極管，如下圖所示。在P區(qū)域中繪制的電極被稱(chēng)為正電極或陽(yáng)極，在N區(qū)域中提取的電極被稱(chēng)為負(fù)電極或陰極。

二極管的定義圖

2.二極管的伏安特性

二極管的伏安特性是施加在二極管兩端的電壓和流過(guò)二極管的電流之間的關(guān)系。用于定性描述兩者之間關(guān)系的曲線稱(chēng)為伏安特性曲線。晶體管繪圖儀觀察到的硅二極管的伏安特性如下圖所示。

二極管的伏安特性圖

3.二極管的正向特性

1）當(dāng)施加的正向電壓小時(shí)，二極管呈現(xiàn)大電阻，正向電流幾乎為零，并且曲線OA段被稱(chēng)為非導(dǎo)電區(qū)域或死區(qū)。通常，硅管的死區(qū)電壓約為0.5伏，鍺的死區(qū)電壓約為0.2伏。該電壓值也稱(chēng)為閾值電壓或閾值電壓。

2）當(dāng)施加的正向電壓超過(guò)死區(qū)電壓時(shí)，PN結(jié)中的電場(chǎng)幾乎被消除，二極管的電阻很小，正向電流開(kāi)始增加，并進(jìn)入正向?qū)▍^(qū)，但電壓不是與電流成比例，例如AB。分割。隨著施加電壓的增加，正向電流迅速增加。例如，BC部分的特性曲線是陡峭的，并且伏安關(guān)系近似是線性的，并且處于完全導(dǎo)通狀態(tài)。

3）二極管導(dǎo)通后兩端的正向電壓稱(chēng)為正向壓降（或管壓降），幾乎是恒定的。硅管的管壓降約為0.7V，鍺管的管壓降約為0.3V。

4.二極管的反向特性

1）當(dāng)二極管經(jīng)受反向電壓時(shí)，PN結(jié)的內(nèi)部電場(chǎng)增強(qiáng)，并且二極管呈現(xiàn)大電阻，并且僅有小的反向電流。在實(shí)際應(yīng)用中，反向電流越小，二極管的反向電阻越大，反向截止性能越好。通常，硅二極管的反向飽和電流低于幾十微安，鍺二極管為幾百微安，高功率二極管略大。

2）當(dāng)反向電壓增加到一定值時(shí)，反向電流急劇增加并進(jìn)入反向擊穿區(qū)域，其相應(yīng)的電壓稱(chēng)為反向擊穿電壓。如果二極管損壞后電流過(guò)大，則管子會(huì)損壞。因此，除齊納二極管外，二極管的反向電壓不得超過(guò)擊穿電壓。

5.整流電路

5.1 單向半波整流電路

二極管就像一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)。當(dāng)u2為正半周期時(shí)，電源自動(dòng)連接到負(fù)載。當(dāng)u2為負(fù)半周期時(shí)，電源和負(fù)載會(huì)自動(dòng)切斷。因此，如下圖所示，負(fù)載方向和尺寸變化相同的脈動(dòng)直流電壓uo如下圖所示。由于該電路僅在u2的正半周期內(nèi)具有輸出，因此稱(chēng)為半波整流電路。如果整流二極管的極性反轉(zhuǎn)，則可以獲得負(fù)DC紋波電壓。

單向半波整流電路圖

5.2全波整流電路、

全波整流電路圖

整改原則：

將變壓器次級(jí)側(cè)的電壓設(shè)置為：

1）當(dāng)u2為正半周期時(shí)，A點(diǎn)的電位最高，V點(diǎn)的電位最低，二極管V1和V3導(dǎo)通，V2和V4截止，電流路徑為A→V1 →RL→V3→B中。

2）當(dāng)u2為負(fù)半周期時(shí)，B點(diǎn)的電位最高，A點(diǎn)的電位最低，二極管V2和V4導(dǎo)通，V1和V3截止，電流路徑為B→V2→RL →V4→A。

可以看出，在u2的變化周期中，從上到下的電流總是流過(guò)負(fù)載RL，電壓和電流的波形是全波脈動(dòng)直流電壓和電流，如下所示數(shù)字。

整改原則圖

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