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一文了解二极管的特性联系

本站为您提供的一文了解二极管的特性关系,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。

  因为二极管的单独导游电性特性让它广泛的应用于各种电路中,但咱们真实了解二极管的某些特性联系吗?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联系等,那么接下来就跟从小编一起来了解一下二极管的特性联系和正确合理的选型。

  咱们都知道在挑选二极管时,主要看它的正导游通压降、反向耐压、反向漏电流等。但咱们却很少知道其在不同电流、不同反向电压、不同环境温度下的联系是怎样的,在电路规划中知道这些联系对挑选适宜的二极管显得极为重要,尤其是在功率电路中。接下来我将经过型号为SM360A(肖特基管)的实测数据来与咱们共享二极管不为人知的特性联系。

  一文了解二极管的特性联系

  二极管的特性详解

  二极管的特性便是单独导游电性。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,这种衔接方法,称为正向偏置。当加在二极管两头的正向电压很小时,二极管依然不能导通,流过二极管的正向电流非常弱小。只要当正向电压到达某一数值(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)今后,二极管才干直正导通。导通后二极管两头的电压基本上坚持不变(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,此刻二极管中几乎没有电流流过,此刻二极管处于截止状况,这种衔接方法,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,依然会有弱小的反向电流流过二极管,称为漏电流。当一般二极管两头的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失掉单独导游电特性,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别的面触摸型的半导体硅二极管,其伏安特性曲线与一般二极管类似,但反向击穿曲线比较陡,稳压二极管作业于反向击穿区,因为它在电路中与恰当电阴合作后能起到安稳电压的作用,故称为稳压管。稳压管反向电压在必定规模内改变时,反向电流很小,当反向电压增高到击穿电压时,反向电流忽然陡增,稳压管然后反向击穿,尔后,电流尽管在很大规模内改变,但稳压管两头的电压的改变却适当小,利于这一特性,稳压管拜访就在电路到起到稳压的作用了。并且,稳压管与其它一般二极管不同,反向击穿是可逆性的,当去掉反向电压稳压管又康复正常,但假如反向电流超越答应规模,二极管将会发热击穿而损坏,所以要用电阻约束其电流。

  一文了解二极管的特性联系

  二极管的特性联系

  1、 正导游通压降与导通电流的联系

  在二极管两头加正向偏置电压时,其内部电场区域变窄,能够有较大的正向分散电流经过PN结。只要当正向电压到达某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)今后,二极管才干真实导通。但二极管的导通压降是安稳不变的吗?它与正向分散电流又存在什么样的联系?经过下图1的测验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联系测验,可得到如图2所示的曲线联系:正导游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外导通电流的压差虽仅为0.2V,但关于功率二极管来说它不只影响功率也影响二极管的温升,所以在价格条件答应下,尽量挑选导通压降小、额外作业电流较实践电流高一倍的二极管。

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  图1 二极管导通压降测验电路

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  图2 导通压降与导通电流联系

  2、 正导游通压降与环境的温度的联系

  在咱们开发产品的过程中,高低温环境对电子元器件的影响才是产品安稳作业的最大妨碍。环境温度对绝大部分电子元器件的影响无疑是巨大的,二极管当然也不破例,在高低温环境下经过对SM360A的实测数据表1与图3的联系曲线可知道:二极管的导通压降与环境温度成反比。在环境温度为-45℃时虽导通压降最大,却不影响二极管的安稳性,但在环境温度为75℃时,外壳温度却已超越了数据手册给出的125℃,则该二极管在75℃时就必须降额运用。这也是为什么开关电源在某一个高温点需求降额运用的要素之一。

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  表 1 导通压降与导通电流测验数据

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  图3 导通压降与环境温度联系曲线

  3、二极管漏电流与反向电压的联系

  在二极管两头加反向电压时,其内部电场区域变宽,有较少的漂移电流经过PN结,构成咱们所说的漏电流。漏电流也是评价二极管功能的重要参数,二极管漏电流过大不只使其本身温升高,关于功率电路来说也会影响其功率,不同反向电压下的漏电流是不同的,联系如图4所示:反向电压愈大,漏电流越大,在常温下肖特基管的漏电流可疏忽。

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  图4 反向电压与漏电流联系曲线

  4、二极管漏电流与环境温度的联系

  其实对二极管漏电流影响最大的仍是环境温度,下图5是在额外反压下测验的联系曲线,从中能够看出:温度越高,漏电流越大。在75℃后成直线上升,该点的漏电流是导致二极管外壳在额外电流下到达125℃的两大要素之一,只要经过降额反向电压和正导游通电流才干下降二极管的作业温度。

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  图5 漏电流与环境温度联系曲线

  5、二极管反向康复时刻

  如图6所示,二极管的反向康复时刻为电流经过零点由正向转换成反向,再由反向转换到规则低值的时刻距离,实践上是开释二极管在正导游通期间向PN结的分散电容中贮存的电荷。反向康复时刻决议了二极管能在多高频率的接连脉冲下做开关运用,假如反向脉冲的继续时刻比反向康复时刻短,则二极管在正向、反向均可导通就起不到开关的作用。PN结中贮存的电荷量与反向电压一起决议了反向康复时刻,而在高频脉冲下不但会使其损耗加剧,也会引起较大的电磁搅扰。所以知道二极管的反向康复时刻正确挑选二极管和合理规划电路是必要的,挑选二极管时应尽量挑选PN结电容小、反向康复时刻短的,但大多数厂家都不供给该参数数据。

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  图6 二极管康复时刻示意图

  6、二极管反向电压裕量的含义

  咱们都知道二极管有个反向击穿的极限电压,绝大多数的二极管厂商都没把它写入数据手册,但在大多数情况下为了节约本钱不行能将二极管反向耐压降额到50%左右运用,那么反向电压裕量是否满足,这对评价该二极管反向耐压应降多少额运用较为安满是有必定含义的。从下表中可看出,反向电压的裕量并不像网上所说的那样是额外反压的2~3倍。

  膝点反向电压为漏电流骤变时的反向电压点。(二极管在常温某电压点下,其漏电流忽然一下增大了几十上百倍,例如:SM360A二极管在78V时漏电流为20μA,但在79V时漏电流为2 mA,79V即为膝点反向电压)膝点反向电压尽管未使二极管彻底击穿,但却严重影响了二极管的正常运用。而在高温下漏电流更易骤变,此刻的膝点反向电压就更低。所以一个二极管的反向电压应降额值为多少才较为正确合理,更应该从物料的运用环境温度和实践运用的导通电流来测验膝点反向电压值,然后再来确认裕量降额值。

  一文了解二极管的特性联系

  表2 二极管反向电压测验数据

  好的电路规划在对二极管参数的挑选时,不只要考虑常温的参数,也要考虑在高低温环境下的一些骤变参数。知道二极管的这些特性联系往往会给工程师的选管以及电路毛病的剖析带来事半功倍的作用。

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