【电路补习笔记】4、二极管的参数与选型
时间:2022-09-10 10:30:00
目录
- 常用二极管
- 二极管的结构和特性
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- 结构
- 参数
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- 最大整流电流 I F I_F IF
- 最大反向工作电压 U R U_R UR
- 反向电流 I R I_R IR
- 工作频率最高 f M f_M fM
- 应用
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- 常见应用
- 单相整流电路
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- 单相半波整流电路
- 单相桥式整流电路
- 稳压管
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- 稳压管的伏安特性
- 参数
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- 稳压值 U Z U_Z UZ
- 稳定电流 I Z I_Z IZ
- 额定功耗 P Z P_Z PZ
- 动态电阻 r z r_z rz
- 电压温度系数 α u α_u αu
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视频地址:唐老师讲电赛之唐老师讲电子器件(4)二极管
常用二极管
一般封装白边为阴极,玻璃封装(右下图)黑边为阴极。
整流二极管
1N4007 1A 1000V
1N5408 3A 1000V
肖特基二极管
白线边为阴极
SS14 SS34 SS54
常见肖特基二极管参数
快恢复二极管
可以用快恢复二极管代替肖特基二极管,特别是肖特基二极管的耐压都不会很高,在高压场合需要使用快恢复二极管代替肖特基二极管。
FR107 FR207 FR307 UF4007
二极管的结构与特性
结构
点接触型:PN结面积小,结电容小,适用于高频和小功率,用作高频检波和脉冲开关
面接触型:PN结面积大,可通过较大的电流,电容效应明显。不能用于高频,常用作低频整流。
参数
二极管主要是利用其单向导电性,通常用于整流、检波、限幅、元件保护等,在数字电路中常作为开关元件。
最大整流电流 I F I_F IF
最大整流电流是指二极管长时间工作时,允许流过二极管的最大正向平均电流,它由PN结的结面积和散热条件决定。
最大反向工作电压 U R U_R UR
它是二极管加反向电压时为防止击穿所取的安全电压,一般将反向击电压 U B R U_{BR} UBR的一半定为最大反向工作电压 U R U_R UR。
反向电流 I R I_R IR
I R I_R IR是指二极管加上最大反向工作电压 U R U_R UR时的反向电流。 I R I_R IR愈小,二极管的单向导电性就愈好。此外,由于反向电流是由少数载流子形成的,所以,温度对 I R I_R IR的影响很大
最高工作频率 f M f_M fM
f M f_M fM主要由PN结电容的大小决定,结电容愈大,则 f M f_M fM就越低。若工作频率超过 f M f_M fM,则二极管的单向导电性就变差,甚至无法使用。
应用
常见应用
防反接
给电感续流
限幅
单相整流电路
单相半波整流电路
忽略二极管的正向压降:
半波整流电压的平均值
单相桥式整流电路
u 2 u_2 u2的正半周, D 1 D_1 D1、 D 3 D_3 D3,导通, D 2 D_2 D2, D 4 D_4 D4截止,忽略二极管的正向压降, u o = u 2 > 0 u_o=u_2>0 uo=u2>0
u 2 u_2 u2的负半周, D 2 D_2 D2、 D 4 D_4 D4,导通, D 1 D_1 D1, D 3 D_3 D3截止, u o = − u 2 > 0 u_o=-u_2>0 uo=−u2>0
比半波整流电路增加了一倍。
负载电流的平均值 I o = U o / R L = 0.9 U / R L I_o=U_o/R_L=0.9U/R_L Io=Uo/RL=0.9U/RL
每个二极管只导电半周 I D = I o / 2 = 0.45 U / R L I_D=I_o/2 = 0.45U/R_L ID=Io/2=0.45U/RL
二极管所承受的最高反向电压仍为 U R M = 2 U U_{RM}=\sqrt{2}U URM=2U
集成硅整流桥:
稳压管
稳压管是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管
稳压管的伏安特性
稳压管工作在反向击穿区, U Z U_Z UZ称为稳压值
参数
稳压值 U Z U_Z UZ
稳压管在正常工作时管子两端的电压
稳定电流 I Z I_Z IZ
能使稳压管正常工作的最小电流。
I < I Z I
额定功耗 P Z P_Z PZ
稳压管允许的最大平均功率,有的给出最大稳定电流 I Z M I_{ZM} IZM, P Z = I Z M U Z P_Z=I_{ZM}U_Z PZ=IZMUZ
动态电阻 r z r_z rz
r z r_z rz指稳压管两端电压与电流的变化量之比,定义为: r z = Δ U Z / Δ I Z r_z=ΔU_Z/ΔI_Z rz=ΔUZ/ΔIZ
电压温度系数 α u α_u αu
α u = Δ U / Δ T × 100 α_u=ΔU/ΔT×100 αu=ΔU/ΔT×100%
对硅稳压管,稳压值在4V以下的, α u α_u αu为负值,6V以上的, α u α_u α元器件数据手册、IC替代型号,打造电子元器件IC百科大全!