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电子设计基础(四):二极管 第二部分

http://www.ec.hc360.com2011年10月25日08:52OFweek电子工程网

  3 根据特性分类

 

  点接触型二极管,按正向和反向特性分类如下。

  1、一般用点接触型二极管  这种二极管正如标题所说的那样,通常被使用于检波和整流电路中,是正向和反向特性既不特别好,也不特别坏的中间产品。如:SD34、SD46、1N34A等等属于这一类。

  2、高反向耐压点接触型二极管  是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般。在点接触型锗二极管中,有SD38、1N38A、OA81等等。这种锗材料二极管,其耐压受到限制。要求更高时有硅合金和扩散型。

  3、高反向电阻点接触型二极管  正向电压特性和一般用二极管相同。虽然其反方向耐压也是特别地高,但反向电流小,因此其特长是反向电阻高。使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中,就锗材料高反向电阻型二极管而言,SD54、1N54A等等属于这类二极管。

  4、高传导点接触型二极管  它与高反向电阻型相反。其反向特性尽管很差,但使正向电阻变得足够小。对高传导点接触型二极管而言,有SD56、1N56A等等。对高传导键型二极管而言,能够得到更优良的特性。这类二极管,在负荷电阻特别低的情况下,整流效率较高。

  4 LED发光二极管如何分类

  1.按发光管发光颜色分

  按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。

  2.按发光管出光面特征分

  按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。

  圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的?发光二极管记作T-1;把 φ5mm的记作T-1(3/4);把φ4.4mm的记作T-1(1/4)。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类:

  (1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。

  (2)标准型。通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。

  (3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。

 

  五、二极管的主要参数

 

  用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言,必须了解以下几个主要参数:

  1.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,该电流与半导体材料和温度有关。在常温下,硅管的IR为纳安(10-9A)级,锗管的IR为微安(10-6A)级。

  2.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。目前大功率整流二极管的IF值可达1000A。

  3. 最大平均整流电流IO

  在半波整流电路中,流过负载电阻的平均整流电流的最大值。这是设计时非常重要的值。

  4. 最大浪涌电流IFSM

  允许流过的过量的正向电流。它不是正常电流,而是瞬间电流,这个值相当大。

  5.最大反向峰值电压VRM

  即使没有反向电流,只要不断地提高反向电压,迟早会使二极管损坏。这种能加上的反向电压,不是瞬时电压,而是反复加上的正反向电压。因给整流器加的是交流电压,它的最大值是规定的重要因子。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。目前最高的VRM值可达几千伏。

  6. 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。

  7.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。点接触式二极管的fM值较高,在100MHz以上;整流二极管的fM较低,一般不高于几千赫。

  8.反向恢复时间Trr

  当工作电压从正向电压变成反向电压时,二极管工作的理想情况是电流能瞬时截止。实际上,一般要延迟一点点时间。决定电流截止延时的量,就是反向恢复时间。虽然它直接影响二极管的开关速度,但不一定说这个值小就好。也即当二极管由导通突然反向时,反向电流由很大衰减到接近IR时所需要的时间。大功率开关管工作在高频开关状态时,此项指标至为重要。

  9. 最大功率P

  二极管中有电流流过,就会吸热,而使自身温度升高。最大功率P为功率的最大值。具体讲就是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。

  编辑本段半导体二极管参数符号及其意义

  CT---势垒电容  Cj---结(极间)电容, 表示在二极管两端加规定偏压下,锗检波二极管的总电容  Cjv---偏压结电容  Co---零偏压电容  Cjo---零偏压结电容  Cjo/Cjn---结电容变化  Cs---管壳电容或封装电容  Ct---总电容  CTV---电压温度系数。在测试电流下,稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比  CTC---电容温度系数  Cvn---标称电容  IF---正向直流电流(正向测试电流)。锗检波二极管在规定的正向电压VF下,通过极间的电流;硅整流管、硅堆在规定的使用条件下,在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流(平均值),硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流;测稳压二极管正向电参数时给定的电流  IF(AV)---正向平均电流  IFM(IM)---正向峰值电流(正向最大电流)。在额定功率下,允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。  IH---恒定电流、维持电流。  Ii--- 发光二极管起辉电流  IFRM---正向重复峰值电流  IFSM---正向不重复峰值电流(浪涌电流)  Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流  IF(ov)---正向过载电流  IL---光电流或稳流二极管极限电流  ID---暗电流  IB2---单结晶体管中的基极调制电流  IEM---发射极峰值电流  IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流  IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流  ICM---最大输出平均电流  IFMP---正向脉冲电流  IP---峰点电流  IV---谷点电流  IGT---晶闸管控制极触发电流  IGD---晶闸管控制极不触发电流  IGFM---控制极正向峰值电流  IR(AV)---反向平均电流  IR(In)---反向直流电流(反向漏电流)。在测反向特性时,给定的反向电流;硅堆在正弦半波电阻性负载电路中,加反向电压规定值时,所通过的电流;硅开关二极管两端加反向工作电压VR时所通过的电流;稳压二极管在反向电压下,产生的漏电流;整流管在正弦半波最高反向工作电压下的漏电流。  IRM---反向峰值电流  IRR---晶闸管反向重复平均电流  IDR---晶闸管断态平均重复电流  IRRM---反向重复峰值电流  IRSM---反向不重复峰值电流(反向浪涌电流)  Irp---反向恢复电流  Iz---稳定电压电流(反向测试电流)。测试反向电参数时,给定的反向电流  Izk---稳压管膝点电流  IOM---最大正向(整流)电流。在规定条件下,能承受的正向最大瞬时电流;在电阻性负荷的正弦半波整流电路中允许连续通过锗检波二极管的最大工作电流  IZSM---稳压二极管浪涌电流  IZM---最大稳压电流。在最大耗散功率下稳压二极管允许通过的电流  iF---正向总瞬时电流  iR---反向总瞬时电流  ir---反向恢复电流  Iop---工作电流  Is---稳流二极管稳定电流  f---频率  n---电容变化指数;电容比  Q---优值(品质因素)  δvz---稳压管电压漂移  di/dt---通态电流临界上升率  dv/dt---通态电压临界上升率  PB---承受脉冲烧毁功率  PFT(AV)---正向导通平均耗散功率  PFTM---正向峰值耗散功率  PFT---正向导通总瞬时耗散功率  Pd---耗散功率  PG---门极平均功率  PGM---门极峰值功率  PC---控制极平均功率或集电极耗散功率  Pi---输入功率  PK---最大开关功率  PM---额定功率。硅二极管结温不高于150度所能承受的最大功率  PMP---最大漏过脉冲功率  PMS---最大承受脉冲功率  Po---输出功率  PR---反向浪涌功率  Ptot---总耗散功率  Pomax---最大输出功率  Psc---连续输出功率  PSM---不重复浪涌功率  PZM---最大耗散功率。在给定使用条件下,稳压二极管允许承受的最大功率  RF(r)---正向微分电阻。在正向导通时,电流随电压指数的增加,呈现明显的非线性特性。在某一正向电压下,电压增加微小量△V,正向电流相应增加△I,则△V/△I称微分电阻  RBB---双基极晶体管的基极间电阻  RE---射频电阻  RL---负载电阻  Rs(rs)----串联电阻  Rth----热阻  R(th)ja----结到环境的热阻  Rz(ru)---动态电阻  R(th)jc---结到壳的热阻  r δ---衰减电阻  r(th)---瞬态电阻  Ta---环境温度  Tc---壳温  td---延迟时间  tf---下降时间  tfr---正向恢复时间  tg---电路换向关断时间  tgt---门极控制极开通时间  Tj---结温  Tjm---最高结温  ton---开通时间  toff---关断时间  tr---上升时间  trr---反向恢复时间  ts---存储时间  tstg---温度补偿二极管的贮成温度  a---温度系数  λp---发光峰值波长  △ λ---光谱半宽度  η---单结晶体管分压比或效率  VB---反向峰值击穿电压  Vc---整流输入电压  VB2B1---基极间电压  VBE10---发射极与第一基极反向电压  VEB---饱和压降  VFM---最大正向压降(正向峰值电压)  VF---正向压降(正向直流电压)  △VF---正向压降差  VDRM---断态重复峰值电压  VGT---门极触发电压  VGD---门极不触发电压  VGFM---门极正向峰值电压  VGRM---门极反向峰值电压  VF(AV)---正向平均电压  Vo---交流输入电压  VOM---最大输出平均电压  Vop---工作电压  Vn---中心电压  Vp---峰点电压  VR---反向工作电压(反向直流电压)  VRM---反向峰值电压(最高测试电压)  V(BR)---击穿电压  Vth---阀电压(门限电压、死区电压)  VRRM---反向重复峰值电压(反向浪涌电压)  VRWM---反向工作峰值电压  V v---谷点电压  Vz---稳定电压  △Vz---稳压范围电压增量  Vs---通向电压(信号电压)或稳流管稳定电流电压  av---电压温度系数  Vk---膝点电压(稳流二极管)  VL ---极限电压

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