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浅谈二极管恒压降模型 二极管模型有哪些?

本站为您提供的浅谈二极管恒压降模型 二极管模型有哪些?,先将电路中的二极管拿掉,计算原位置处两端正向电压;如果大于0.7v,那么把二极管再放回原位置的话,二极管必然是导通的。

  本文主要是关于二极管模型的相关介绍,并侧重对二极管模型进行了翔实的论述。

  二极管恒压降模型

  二极管的恒压降模型在实践中运用是比较广泛的。

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  它对二极管伏安特性在必定程度进步行了合理的近似建模。

  该模型中,运用一个抱负二极管模型和直流电源串联完成。抱负二极管的单导游电决议了,恒压降模型也是单导游电。在外加正向电压时,只要大于0.7V(硅管)才会发生正导游通电流。

  判别二极管导通状况

  怎么判别电路中的二极管是否导通,其实靠的是实验法。

  先将电路中的二极管拿掉,核算原方位处两头正向电压;假如大于0.7v,那么把二极管再放回原方位的话,二极管必定是导通的。

  举例:

  浅谈二极管恒压降模型 二极管模型有哪些?

  (a)图中,拿掉二极管D可知,D阳极电位为-15v,阴极电位为-12v,D正向电压为-3v,故D不导通,AO两头电压为-12V。

  (b)图,一同拿掉D1,D2。

  得到D1原方位处两头电压为0-(-9)=9v

  得到D2原方位处两头电压为-6-(-9)=3v

  两个二极管都导通吗?不必定!由于二极管导通后会导致电路中各点电位从头分配,所以将二极管接回原电路的时分要一个一个来。

  D1两头压差有9V,比D2的压差要高。咱们就先将D1接回原电路,此刻,A点电位是-0.7v,从头核算D2处两头压差为-6-(-0.7)=-5.3v。看到了吧,此刻假如将D2接回电路是不导通的。

  判别输出电压波形

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  剖析如下:

  D1在ui大于3.7v时导通,D2截止,此刻uo=3.7v。

  D2在ui小于-3.7v导通,D1截止,此刻uo=-3.7。

  D1D2一同导通的状况不存在。

  D1D2在-3.7《ui《3.7时,都截止,对输出uo没影响,uo=ui

  二极管的各种模型

  现已知道二极管是一种具有PN结的元件。在这一节,你将会学到二极管的电子符号,也能够在进行线路剖析时,依照三种不同复杂度,别离选用适宜的二极管替代模型。一同,本节也会介绍二极管的封装和辨识二极管的引脚的办法。

  在学习完本节的内容后,你应该能够:参加评论二极管的作业原理,并说出三种二极管的模型;辨认二极管的符号,并能承认二极管的引脚;辨认二极昝的不同外形结构;解说二极管的抱负、实践和完好模型。

  1.二极管的结构和符号

  如你所知,二极管是单PN结的元件,在P型区和N型区两头别离接上金属接点和导线,如图1.31(a)所示。二极管的一半是N型半导体,而另一半是P型半导体。

  现在有多品种型的二极管,本章所介绍的一般二极管或整流二极管的图标符号,则显现在图1.31(b)。N型区称为阴极( cathode),而P型区则称为阳极(anode)。符号中的箭头所指的方向,便是传统的电流方向(与电子流的方向相反)。

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  (1)正向偏压下的接线方法

  假如电压源是依照图1. 32(a)的方法和二极管相互衔接,则称此二极管遭到正向偏压的效果。电压源的正极经过一个限流电阻,再衔接到二极管的阳极。电压源的负极则接到二极管的阴极。正向电流(IF)则如图所示,从二极管的阳极流向阴极。正向电压降(VF)则是由于门槛电压的存在,使得二极管的阳极成为正极,而二极管的阴极成为负极。

  (2)反向偏压下的接线方法

  假如电压源是依照图1. 32(b)的方法和二极管相互衔接,则称此二极管遭到反向偏压的效果。咆压源的负极经过线路接到二极管的阳极。电压源的正极则接到二极管的阴极。反向偏压一般不需求限流电阻,但为了线路的一致性,仍在图中绘出。反向电流可予以疏忽。要注意的是整个线路的偏压(VBIAS)都耗费在二极管。

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  2.抱负的锚点二极管模型

  抱负的二极管模型(the ideal diode model)可视为一个简略的开关。对二极管施加正向偏压时,二极管就像是一个闭合的开关(on),如图1.33(a)所示。对二极管施加反向偏压时,二极管就像是一个断路的开关(off),如图1.33(b)所示。至于门槛电压、正向动态阻抗和反向电流都予以疏忽。

  在图1.33(c)中,绘出了抱负二极管的电压一电流特性曲线图。已然门槛电压和正向动态阻抗都予以疏忽,因而在正向偏压下,能够假定二极管不会形成电压降,就如同坐落垂直轴上的部分特性曲线所显现的意义相同。

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  正向电流(IF)是由所施加的偏压值和限流电阻,依照欧姆规律:

  IF=VBIAS/RLIMIT (1.2)

  已然反向电流能够疏忽,就可假定其值为零.如图1. 33(c)中在负水平轴的部分特性曲线所示。

  IR =OA

  此刻反向电压等于所施加的偏压电压值。

  VR=VBlAS

  当你在进行毛病检修,或许找寻线路的作业状况时,因不需求考虑电压和电流的准确值,能够考虑改用二极管抱负模型替代。

  3.实践的二极管模型

  实践的二极管模型(the practical diode model)是将门槛电压参加抱负的开关模型。当二极管处于正向偏压下,它等于一个闭合开关再串接一个很小的等效电压源,电压源的电压等于门槛电压(0.7V),并将电压源的正极接到二极管的阳极,如图1. 34(a)所示。

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  这个等效电压源代表二极管在正向偏压下,在PN结上所发生的固定电压降(VF),此等效电路中的电压源并非自动电压源。

  当二极管处在反向偏压时,它等于一个开路的开关,就如同抱负模型,如图1. 34(b)所示。门槛电压并不会影响到反向偏压,所以不需加以考虑。

  实践二极管模型的特性曲线表明在图1. 34(c)。已然门槛电压已考虑在内,而动态阻抗不予考虑,因而能够假定在正向偏压下,二极管自身具有的电压降,如图所示,特性曲线向原点右方平行位移的部分便是这个电压。

  VF=0. 7V

  正向电流是依照下述公式算出,首要,将基尔霍夫电压规律应用到图1.34(a):

  VBIAS-VF-VRLIMIT=0

  VRLIMIT=IFRLIMIT

  代入后解出IF为:

  IF=VBIAS-VF/RLIMIT

  假定二极管反向电流的值为零,如图1. 34(c)中在负水平轴上的部分特性曲线所示。

  IR =OA

  VR=VBIAS

  4.完好二极管模型

  二极管的完好模型(the complete diode model)是由门槛电压,小的正向动态阻抗(rd‘)和大的内部反向阻抗(rR’)所组成。之所以要将反向阻抗考虑进来,是由于此二极管模型要考虑到反向电流,因而必须将反向电

  流所流经的反向电阻包含进来。

  当二极管处于正向偏压时,就可视为一个闭合的开关,再串联一个等于门槛电压的电压源和一个小的正向动态阻抗(rd‘),如图1. 35(a)所示。当二极管处于反向偏压时,就可视为一个开路的开关,再并联一个大的内部反向电阻值(rR’),如图1. 35(b)所示。门槛电压并不会影响到反向偏压,所以能够不予考虑。

  完好二极管模型的特性曲线显现在图1. 35(c)。已然需求考虑门槛电压和正向动态阻抗,因而在正向偏压下,可假定二极管自身有电压降。

  其间正向电压(VF)是由门褴电压加上动态阻抗上的小电压降组成,可由特性曲线图中,坐落原点右方的曲线部分看出。曲线开端歪斜,是由于当电流添加时,动态阻抗上的电压降也跟着添加的原因。关于硅二极管的完好模型,可套用下面的公式:

  VF=0.7V+IFrd’ (1.4)

  IF=VBIAS-0.7V/RLIMIT+rd’ (1.5)

  在核算反向偏压时,也需求将反向电流和并联的内部阻抗值(rR‘)一同考虑,可由特性曲线图中,坐落原点左方的部分曲线看出。CX77304-17P曲线坐落击穿电压邻近的部分并没有显现出来,这是由于击穿区关于大部分的二极管来说,并不是一个正常的作业区。

  5.典型二极管

  图1.37示出几种常见的二极管的外形结构。有几种方法在二极管上标明出阳极和阴极,都是依照封装的品种加以标明的。阴极常用环带、凸出的片状物或其他方法表明。从封装外形调查,假如看到某个引脚和外壳直接相连,则外壳便是阴极。

  结语

  关于二极管模型的相关介绍就到这了,期望经过本文能让你对二极管模型有更全面的知道。

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