浅析二级管的选型与应用.docVIP

浅析的选型与应用论述了的选型及降额使用的原则，并对的安装应用中的问题分析。 1. 概述 的选型应用运行可靠性继电器的种类很多，按其结构分点接触型和面结型两类按使用的半导体材料分有硅二极管和锗二极管；按用途分普通二极管、整流二极管、二极管、检波二极管、混频二极管、稳压二极管、开关二极管、光敏二极管、磁敏二极管、变容二极管、光电二极管二极管二极管隧道二极管等面对纷繁复杂的产品，如何合理选择、正确使用，是系统开发、设计人员关注解决的实际问题。要做到合理选择，正确使用，就必须分析研究分析系统的实际使用条件技术参数要求的二极管的结构 二极管也称半导体二极管，它是在PN结上加接触电极、引线和管壳封装而成的。二极管按其结构点接触型面结合型平面型 （A）点接触型面型面型晶体二极管的结构点接触型适用于工作电流小、工作频率高的场合；面结合型适用于工作电流较大、工作频率较低的场合；平面型适用于工作电流大、功率大、工作频率低的场合。二极管的符号 2.3，二极管的伏安特性曲线二极管是由一个PN结构成的，它的主要特性就是单向导电性，图 图晶体二极管的伏安特性曲线正向特性 由图可以看出，当所加的正向电压为零时，电流为零；当正向电压较小时，由于外电场远不足以克服PN结内电场对多数载流子扩散运动所成的，故正向电流很小（几乎为零），二极管呈现出较大的电阻。这段曲线称为死区。 当正向电压升高到一定值U以后内电场被显著减弱，正向电流才有明显增加。U被称为门限电压或阀电压。U视二极管材料和温度的不同而不同，常温下，硅管一般为0.5V左右，锗管为0.1V左右。在实际应用中，常把正向特性较直部分延长交于横轴的一点，定为门限电压U的值，如图中虚线与U轴的交点。 当正向电压大于U以后，正向电流随正向电压几乎线性增长。把正向电流随正向电压线性增长时所对应的正向电压，称为二极管的导通电压，用UF来表示。通常，硅管的导通电压约为0.6～0.8V （一般取为0.7V），锗管的导通电压约为0.1～0.3V （一般取为0.2V）。 反向特性 当二极管两端外加反向电压时，PN结内电场进一步增强，使扩散更难进行。这时只有少数载流子在反向电压作用下的漂移运动形成微弱的反向电流IR。反向电流很小，且几乎不随反向电压的增大而增大（在一定的范围内），如图中所示。反向电流是温度的函数，将随温度的变化而变化。常温下，小功率硅管的反向电流在nA数量级，锗管的反向电流在μA数量级。 当反向电压增大到一定数值UB时，反向电流剧增，这种现象称为二极管的击穿，UB称为击穿电压，UB视不同二极管而定。 温度对二极管伏安特性的影响 二极管是温度的敏感器件，温度的变化对其伏安特性的影响主要表现为：随着温度的升高，其正向特性曲线左移，即正向压降减小；反向特性曲线下移，即反向电流增大。一般在室温附近，温度每升高1°C，其正向压降减小2～2.5mV；温度每升高10°C：，反向电流大约增大1倍左右。二极管的主要参数 1．反向饱和漏电流IR 指在二极管两端加入反向电压时，流过二极管的电流，该电流与半导体材料和温度有关。在常温下，硅管的IR为纳安（10-9A）级，锗管的IR为微安（10-6A）级。 2．额定整流电流IF 指在二极管长期运行时，根据允许温升折算出来的平均电流值。目前大功率整流二极管的IF值可达1000A。 3. 最大平均整流电流IO 指在半波整流电路中，流过负载电阻的平均整流电流的最大值。4. 最大浪涌电流IFSM 　　指二极管允许流过的瞬间正向电流。 5．最大反向峰值电压VRM VRM指反复加上的正反向电压所能加的最大反向峰值电压。目前最高的VRM值可达几千伏。 6. 最大直流反向电压VR VR是指连续加直流电压时所能加的最大反向电压。7．最高工作频率fM 由于PN结的结电容存在，当工作频率超过某一值时，它的单向导电性将变差。点接触式二极管的fM值较高，在100MHz以上；整流二极管的fM较低，一般不高于几千赫。 8．反向恢复时间Trr 当工作电压从正向电压变成反向电压时，电流延时截止的，反向恢复时间。反向恢复时间直接影响二极管的开关速度，大功率开关管工作在高频开关状态时，此项指标至为重要。 9. 最大功率P 指二极管允许热功率二极管两端电压电流乘极限。几种常用二极管的特点 1．整流二极管 整流二极管结构主要是平面接触型，其特点是允许通过的电流比较大，反向击穿电压比较高，但PN结电容比较大，一般广泛应用于处理频率不高的电路中。例如整流电路、嵌位电路、保护电路电路等。整流二极管在使用中主要考虑的问题是最大整流电流和最高反向工作电压应大于实际工作中的值。 2．快恢复二极管快恢复二极管（简称FRD）属于PIN结型二极管，即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。因基区很薄，反向恢复时间短，正向压降较