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《日科干货》详解二极管的特性关系

日期: 2018-05-08
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由于二极管的单方向导电性特性让它广泛的应用于各种电路中,但我们真正了解二极管的某些特性关系吗?如二极管导通电压和反向漏电流与导通电流、环境温度存在什么样的关系等,那么接下来就跟随小编一起来了解一下二极管的特性关系和正确合理的选型。

  我们都知道在选择二极管时,主要看它的正向导通压降、反向耐压、反向漏电流等。但我们却很少知道其在不同电流、不同反向电压、不同环境温度下的关系是怎样的,在电路设计中知道这些关系对选择合适的二极管显得极为重要,尤其是在功率电路中。接下来我将通过型号为SM360A(肖特基管)的实测数据来与大家分享二极管鲜为人知的特性关系。

二极管的特性详解

  二极管的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。

  二极管的正向特性:

  在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗二极管约为0.2V,硅二极管约为0.6V)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗二极管约为0.3V,硅二极管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。

  二极管反向特性:

  在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当普通二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,二极管会反向热击穿而损坏。

  稳压二极管:稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管,其伏安特性曲线与普通二极管相似,但反向击穿曲线比较陡,稳压二极管工作于反向击穿区,由于它在电路中与适当电阴配合后能起到稳定电压的作用,故称为稳压管。稳压管反向电压在一定范围内变化时,反向电流很小,当反向电压增高到击穿电压时,反向电流突然猛增,稳压管从而反向击穿,此后,电流虽然在很大范围内变化,但稳压管两端的电压的变化却相当小,利于这一特性,稳压管访问就在电路到起到稳压的作用了。而且,稳压管与其它普通二极管不同,反向击穿是可逆性的,当去掉反向电压稳压管又恢复正常,但如果反向电流超过允许范围,二极管将会发热击穿而损坏,所以要用电阻限制其电流。

二极管的特性关系

  1、 正向导通压降与导通电流的关系

  在二极管两端加正向偏置电压时,其内部电场区域变窄,可以有较大的正向扩散电流通过PN结。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能真正导通。但二极管的导通压降是恒定不变的吗?它与正向扩散电流又存在什么样的关系?通过下图1的测试电路在常温下对型号为SM360A的二极管进行导通电流与导通压降的关系测试,可得到如图2所示的曲线关系:正向导通压降与导通电流成正比,其浮动压差为0.2V。从轻载导通电流到额定导通电流的压差虽仅为0.2V,但对于功率二极管来说它不仅影响效率也影响二极管的温升,所以在价格条件允许下,尽量选择导通压降小、额定工作电流较实际电流高一倍的二极管。


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