[工學(xué)]第9章電工電子技術(shù)(編輯修改稿)
2024-11-09 13:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 PN結(jié)，它當(dāng)然具有單向?qū)щ娦?，所以其伏安特性曲線如圖所示。 U(V) 0 50 25 I (mA) 20 40 60 (?A) 40 20 由圖中可見，二極管的伏安特性是非線性的，大致可分為四個(gè)區(qū) ——死區(qū)、正向?qū)▍^(qū)、反向截止區(qū)和反向擊穿區(qū)。 下一頁 返回 上一頁 退出 死區(qū) 由圖可見當(dāng)外加正向電壓很低時(shí)，由于外電場還不能克服 PN結(jié)內(nèi)電場對多數(shù)載流子 (除少量較大者外 )擴(kuò)散運(yùn)動的阻力，故正向電流很小，幾乎為零。這一區(qū)域稱為死區(qū)。 U(V) 0 50 25 I (mA) 20 40 60 (?A) 40 20 通常硅管的死區(qū)電壓約為 ，鍺管約為。 死區(qū) 下一頁 返回 上一頁 退出 正向?qū)▍^(qū) 當(dāng)外加正向電壓大于死區(qū)電壓時(shí)，二極管由不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通，當(dāng)電壓再繼續(xù)增加時(shí)，電流將急劇增加，而二極管的電壓卻幾乎不變，此時(shí)二極管的電壓稱為正向?qū)▔航怠? U(V) 0 50 25 I (mA) 20 40 60 (?A) 40 20 硅管正向?qū)▔航禐?~， 鍺管的正向?qū)▔航禐?~。 導(dǎo)通區(qū) 下一頁 返回 上一頁 退出 反向截止區(qū) 在二極管上加反向電壓時(shí)，由于少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動形成很小的反向電流。反向電流有兩個(gè)特點(diǎn)，一是它隨溫度的上升增長很快，一是在反向電壓不超過某一范圍，反向電流的大小基本恒定，而與反向電壓的高低無關(guān) ， 故通常稱它為反向飽和電流。 U(V) 0 50 25 I (mA) 20 40 60 (?A) 40 20 這是因?yàn)?，少?shù)載流子數(shù)目有限，他們基本上都參與導(dǎo)電，所以，在反向電壓不超過某一范圍時(shí)，反向電流很小且基本恒定。此時(shí)，二極管呈高阻截止?fàn)顟B(tài)。 反向 截止區(qū) 下一頁 返回 上一頁 退出 反向擊穿區(qū) 當(dāng)外加反向電壓過高時(shí)，反向電流將突然增加，二極管失去單向?qū)щ娦?，這種現(xiàn)象稱為擊穿。二極管被擊穿后，一般不能恢復(fù)原來的性能，便失效了。產(chǎn)生擊穿時(shí)加在二極管上的反向電壓稱為反向擊穿電壓（ UBR）。 U(V) 0 50 25 I (mA) 20 40 60 (?A) 40 20 反向 擊穿區(qū) 下一頁 返回 上一頁 退出 反向擊穿 ? 發(fā)生擊穿的原因，一種是處于強(qiáng)電場中的載流子獲得足夠大的能量碰撞晶格而將價(jià)電子碰撞出來，產(chǎn)生電子空穴對，新產(chǎn)生的載流子在電場作用下獲得足夠能量后又通過碰撞產(chǎn)生電子空穴對。如此形成連鎖反應(yīng)，反向電流越來越大，最后使得二極管反向擊穿，另一種原因是強(qiáng)電場直接將共價(jià)鍵中的價(jià)電于拉出來，產(chǎn)生電子空穴對，形成較大的反向電流。 下一頁 返回 上一頁 退出 伏安特性 硅管 鍺管 反向擊穿 電壓 U(BR) 導(dǎo)通壓降 外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。 外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴? 正向特性 反向特性 特點(diǎn)：非線性 硅 ~鍺 ~ U I 死區(qū)電壓 P N + – P N – + 反向電流 在一定電壓 范圍內(nèi)保持 常數(shù)。 下一頁 返回 上一頁 退出 主要參數(shù) 1. 最大整流電流 IOM 二極管長期使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。 2. 反向工作峰值電壓 URWM 是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是二極管反向擊穿電壓 UBR的一半或三分之二。二極管擊穿后單向?qū)щ娦员黄茐模踔吝^熱而燒壞。 3. 反向峰值電流 IRM 指二極管加最高反向工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說明管子的單向?qū)щ娦圆睿?IRM受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小 ，鍺管的反向電流較大，為硅管的幾十到幾百倍。 下一頁 返回 上一頁 退出 二極管 的單向?qū)щ娦? 1. 二極管加正向電壓（正向偏置，陽極接正、陰極接負(fù) ）時(shí)， 二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。 2. 二極管加反向電壓（反向偏置，陽極接負(fù)、陰極接正 ）時(shí)， 二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小。 ，失去單向?qū)щ娦浴? ，溫度愈高反向電流愈大。 下一頁 返回 上一頁 退出 二極管電路分析舉例 定性分析： 判斷二極管的工作狀態(tài) 導(dǎo)通截止 否則，正向管壓降 硅 ~ ~ 分析方法： 將二極管斷開
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