二极管基础知识

news2024/11/16 21:47:50

1、二极管是常用的半导体器件、由P/N结组成。
有插件类和贴片类两大封装,常用的插件封装有DO-15、D0-27、DO-35、DO-41、TO-220等,常用的贴片封装有SMA、SMB、SMc、s0D-123、SOD-323、TO-277等。
按反向恢复时间分类有,普通〈慢恢复)二极管、快恢复二极管、超快恢复二极管、肖特基等这里大知道要区分一下二极管的正负极,一般负极都会做些标识。

 2、二极管类型主要有硅二极管,压降一般为0.6-0.7V,锗二极管一般为0.3V,用的比较多的是硅二

3、二极管特性:单向导电性,即正向导通、反向哉止。
        如图13,正向导通是说电流方向是正向的时候,即电流从左边的正极流向右边的负极的时候,二极管是导通状态。

        如图14,反向截止是说电流方向是反向的时候,即电流从右边的负极流向左边的正极的时候,二极管是截止状态。

 二极管主要特性参数:

 5、二极管作用:整流、开关、限流、续流、吸尖峰、隔离等,二极管用在不同电路中的不同地方其功能就会不一样。
        1、整流:利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电,这是二极管最重要的一个作用,
        2、开关:二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关含在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。


3、吸尖峰:如图15,红色圆国内为初级缓冲吸收回路,Q10MO8管关断后,M0管的D极会产生很高的尖峰电压,再通过D1初级吸收二极管到R5、R6、R7,C2、R8进行释放掉,这个二极管在这里,就起到吸收尖峰电压的作用。

4、续流:在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起续流作用。如图16、图17,BUCK电路。
        MOs管Q开通时,电流流向如图16,蓝色箭头所示,此时二极管D没有电流流向,不导通,
        MOS管Q关断时,电流流向如图17,黑色、红色箭头所示,此时二极管D就是起续流作用。因为此时,M0S管Q关断时,电感Lf电流不能突变,电感还储存有能量,电感Lf两端会产生一个反向的感应电动势,大家看左边这里电感Lf感应电动势的方向为左正右负,右边这里电感Lf反向感应电动势的方向为左负右正,这时会通过负载Vo经二极管D形成一个通路。

 6、稳压二极管
6、1稳压二极管,又叫齐纳二极管,是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管,简称稳压管,此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具很高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定功率损耗范围内),稳压管两端的电压几乎不变,表现出稳压特性,因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。
6、2稳压二极管工作原理
如图19,图20为稳压二极管的I/V特性曲线。
先看图20,右边红色曲线为稳压二极管的正向特性曲线,Ui这个电压点,为正向导通电压点.
左边绿色曲线为稳压二极管的反向特性曲线,Uz这个电压点,为反向击穿电压。
再看图19,从图中可以知道,在反向电压达到Uz时,二极管有截止转向导通,此时的电流为最低稳压电流Izmin,由于稳压管此时的动
电阻很小,电流在Izmin到Izmax变化时sw电压变化很小基本上维持不变,故起到了稳压的效果

  6、3稳压二极管主要参数
稳定电压Vz:稳定电压就是稳压管在正常工作下管子两端的电压。


耗散动率PM:反向电流通过稳压二极管的PN结时,要产生一定的功率损耗,PN结的温度也将升高。根据允许的PN结工作温度决定出管子的耗散功率。通常小功率管约为几百毫瓦至几瓦。


稳定电流IZ:工作电压等于稳定电压时的反向电流:
最小稳定电流Izmin:稳压二极管工作于稳定电压时所需的最小反向电流:

最大稳定电流Izmax:稳压二极管允许通过的最大反向电流。


例如:IN4742
稳定电压Vz: 12v

耗散功率PM:1W
稳定电流IZ:21mA《稳压二极管两端的阻抗最小时)

6、4稳压二极管的应用

稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定功率损耗范围内),两端电压几乎不变,表现出稳压特性,因而广泛应用于各种保护电路之中。

 1、当输入电压V小于稳压二极管Dz的稳压惶Vz时,输出电压Vo等于输入电压Vi

        比如,稳压二极管üz的稳压值Vz为12V,输入电压Vi为10V,那么输出电压vo等于输入电压Vi-10V,这就相当于这个稳压二极管在这里不起作用

2、当输入电压Vi大于稳压二极管Dz的稳压值Vz时,输出电压Vo等于稳压二极管Dz的稳压值Vz

比如i这个时候,稳压二极管pz的稳压值Vz为12V不变,输入电压Vi变为13V,那么输出电压Vo等于稳压二极管Dz的稳压值Vz=12N,这时这个稳压二极管就相当于起了分流的作用,一部分电流从稳压二极管Dz身上流过,当然流过稳压二极管Dz身上的电流不能超过它的最大稳定电流Izmax,否则会烧坏稳压二极管。
 

7、普通二极管和稳压二极管的区别

7、1普通二极管一般工作在正向导通或者反向截止的状态,一般起到的是整流的作用。

7、2而稳压二极管工作在反向击穿区(可以看一下稳压二极管送安特性曲线,稳压二极管这一段曲线的斜率非常大),这一段,稳压二极管通过的反向电流变化较大,而反向电压几乎保持不变,起到稳压作用。

7、3一般来说,稳压二极管的使用方法与普通二极管很不一样,同时,稳压二极管通过电流的能力也远小于普通整流二极管,最高工作频率也远不如开关二极管.

 

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