电子元器件采购网

广告

您的位置 首页 FPGA

浅谈二极管电路中检测浪涌电流使用

本站为您提供的浅谈二极管电路中检测浪涌电流应用,对于电路来说,浪涌电流是非常影响整体运行效率的一个问题。设计者们想方设法的对浪涌电流进行规避,因此各种各样的测试方法应运而生。在本文中,小编将为大家介绍一种二极管正向浪涌电流的测试基本电路。

  二极管

  二极管,(英语:Diode),电子元件傍边,一种具有两个电极的设备,只允许电流由单一方向流过,许多的运用是运用其整流的功用。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具有的电流方向性咱们一般称之为“整流(Rectifying)”功用。二极管最遍及的功用便是只允许电流由单一方向经过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因而,二极管能够想成电子版的逆止阀。

  前期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器材。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器材依照外加电压的方向,具有单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结构成的p-n结界面。在其界面的两头构成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两头载流子的浓度差引起分散电流和由自建电场引起的漂移电流持平而处于电平衡状况,这也是常态下的二极管特性。

  前期的二极管包括“猫须晶体(“Cat‘s Whisker” Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。如今最遍及的二极管大多是运用半导体资料如硅或锗。

  特性

  正向性

  外加正向电压时,在正向特性的开端部分,正向电压很小,不足以战胜PN结内电场的阻挠效果,正向电流简直为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压今后,PN结内电场被战胜,二极管正导游通,电流随电压增大而敏捷上升。在正常运用的电流规模内,导通时二极管的端电压简直保持不变,这个电压称为二极管的正向电压。当二极管两头的正向电压超越必定数值 ,内电场很快被削弱,特性电流敏捷增长,二极管正导游通。 叫做门坎电压或阈值电压,硅管约为0.5V,锗管约为0.1V。硅二极管的正导游通压降约为0.6~0.8V,锗二极管的正导游通压降约为0.2~0.3V。

  反向性

  外加反向电压不超越必定规模时,经过二极管的电流是少量载流子漂移运动所构成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状况。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二极管的反向饱和电流受温度影响很大。一般硅管的反向电流比锗管小得多,小功率硅管的反向饱和电流在nA数量级,小功率锗管在μA数量级。温度升高时,半导体受热激起,少量载流子数目添加,反向饱和电流也随之添加。

  击穿

  外加反向电压超越某一数值时,反向电流会忽然增大,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失掉单导游电性。假如二极管没有因电击穿而引起过热,则单导游电性不必定会被永久损坏,在撤消外加电压后,其功能仍可康复,不然二极管就损坏了。因而运用时应防止二极管外加的反向电压过高。

  二极管是一种具有单导游电的二端器材,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管由于灯丝的热损耗,功率比晶体二极管低,所以现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。二极管的单导游电特性,简直在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的效果,它是诞生最早的半导体器材之一,其运用也非常广泛。

  二极管的管压降:硅二极管(不发光类型)正向管压降0.7V,锗管正向管压降为0.3V,发光二极管正向管压降会随不同发光色彩而不同。主要有三种色彩,详细压降参考值如下:赤色发光二极管的压降为2.0--2.2V,黄色发光二极管的压降为1.8—2.0V,绿色发光二极管的压降为3.0—3.2V,正常发光时的额外电流约为20mA。

  二极管的电压与电流不是线性关系,所以在将不同的二极管并联的时分要接相适应的电阻。

  特性曲线

  与PN结相同,二极管具有单导游电性。硅二极管典型伏安

  特性曲线(图)。在二极管加有正向电压,当电压值较小时,电流极小;当电压超越0.6V时,电流开端按指数规则增大,一般称此为二极管的敞开电压;当电压到达约0.7V时,二极管处于彻底导通状况,一般称此电压为二极管的导通电压,用符号UD表明。

  关于锗二极管,敞开电压为0.2V,导通电压UD约为0.3V。在二极管加有反向电压,当电压值较小时,电流极小,其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超越某个值时,电流开端急剧增大,称之为反向击穿,称此电压为二极管的反向击穿电压,用符号UBR表明。不同类型的二极管的击穿电压UBR值不同很大,从几十伏到几千伏。

  反向击穿

  齐纳击穿

  反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种状况。在高掺杂浓度的状况下,因势垒区宽度很小,反向电压较大时,损坏了势垒区内共价键结构,使价电子脱离共价键捆绑,发生电子-空穴对,致使电流急剧增大,这种击穿称为齐纳击穿。假如掺杂浓度较低,势垒区宽度较宽,不容易发生齐纳击穿。

  雪崩击穿

  另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压添加到较大数值时,外加电场使电子漂移速度加快,然后与共价键中的价电子相碰撞,把价电子撞出共价键,发生新的电子-空穴对。新发生的电子-空穴被电场加快后又撞出其它价电子,载流子雪崩式地添加,致使电流急剧添加,这种击穿称为雪崩击穿。不管哪种击穿,若对其电流不加约束,都或许构成PN结永久性损坏。

  浅谈二极管电路中检测浪涌电流运用

  关于电路来说,浪涌电流是非常影响全体运转功率的一个问题。规划者们想方设法的对浪涌电流进行躲避,因而各式各样的测验办法应运而生。在本文中,小编将为我们介绍一种二极管正向浪涌电流的测验根本电路。

  正弦半波脉冲电流的发生

  二极管的规范繁复,常见的额外通态电流从数百毫安到数百安培乃至更高,IFSM测验需求的峰值脉冲电流要求到达数十倍的额外通态电流值。规范的测验办法是选用大容量工频变压器,截取市电沟通波形来发生时间常数为10ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲

  用这种办法发生几百上千安培的正弦脉冲电流,所用到的变压器体积分量都非常可观,装置与运用非常不便利。一些国外公司的产品对浪涌冲击电流波形有特殊要求,比方要求在正向整流电流的基础上再加一个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲电流,或许要求施加接连两个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲电流等。显着再选用市电截取的办法,现已很难满意不同器材的测验要求了。

  规划思路

  大功率场效应管晶体管是一类规范的电压操控电流器材,在VDMOS管的线性作业区内,漏极电流受栅极电压操控:IDS=GFS*VGS。给栅极施加所需求的电压波形,在漏极就会输出相应的电流波形。因而,选用大功率VDMOS管合适用于完成所需的浪涌电流波形,

  运放组成根本的反向运算电路,驱动VDMOS管的栅极,漏源电流经过VDMOS管源极取样电阻,加到运放反向输入端,与输入波形相加构成反应,运放输出电压操控VDMOS管的栅极电压VGS,从而操控漏极输出电流IDS。这个IDS便是施加给待测二极管(DUT)的正向浪涌电流。

  单只VDMOS管的功率和电流扩大才能是有限的,无法到达上千安培的输出电流才能,选用多只并联的办法能够处理这个问题,以到达所需求的峰值电流。常见的衔接办法如图3所示。

  在以上的内容中,本文关于各种浪涌电流冲击测验的要求进行了介绍,而且测验所用的元器材都是常见的一些元器材。测验电路具有体积小分量轻的特色,便利快速组合成测验仪器。在较不稳定环境中进行丈量时的优势较为显着。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/fangan/fpga/50743.html
电子元器件采购网

广告

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部