《(5.44)--43-半导体二极管电工电子技术.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(5.44)--43-半导体二极管电工电子技术.ppt(11页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、半导体二极管二极管是最简单的双极性半导体元件,由一个PN结构成。双极性半导体器件:通过PN结流过电流的就是。二极管的静二极管的静态等效等效二极管是非线性元件,分析它在电路中的作用的时候,最重要的是要搞清楚二极管导通没有!如图所示:当阳极和阴极之间加上0.7V以上电压时,就会导通,否则就不导通。二极管如果不导通,那么就是断路,直接在电路中将其擦除再分析即可。如果二极管导通,那么它就相当于一个0.7V的电池,仅此而已。二极管的伏安特性二极管的伏安特性知道二极管导通时等效为0.7V电池就可以解决大多数问题。但是知道二极管的的实际伏安特性曲线是什么样子也是有必要的。a图是二极管的实际伏安特性曲线,二极
2、管实际可能在0.5V就开始导通,并且二极管的两端电压实际是会随电流增大而增大的,只不过变化的缓慢。0.7V二极管伏安特性的近似多数时候,我们近似成b图那样就行,认为0.7V以上二极管导通(也有书使用0.6V标准,这不影响学习),无论电流是多少,端电压不再改变。虽然二极管不会主动产生能量,但是我们只看结果,不看过程,二极管这时就是一个电池了。个别时候,我们可能把二极管近似看成c图,由于电流增加电压确实会增加,于是就引入二极管等效电阻r的概念。这种近似我们后面在三极管放大电路中会用到。二极管的二极管的动态特性特性低频下,按电池理解二极管即可,但是当高频信号加载在二极管上时,就要考虑二极管的动态特性
3、了。二极管的单向导电特性并不十分理想,这是因为二极管的本质是由P型半导体和N型半导体接触形成的PN结,任何绝缘导体之间都构成寄生电容。如图所示,PN结除了构成单向导电的二极管外,还存在一个结电容。结电容导致“双向导电”结电容对二极管当然不是什么好事,这实际上使二极管可以流过一定量的反相电荷。不同工艺结构可以使结电容的大小不一样,PN结点接触可以减小结电容,但是显然会降低二极管的通流能力。反之面接触的PN结通流能力强,但结电容更大。结电容的作用使得实际二极管需要一段时间来“恢复”反向阻断能力,反向恢复电流曲线如图所示。trr称为反向恢复时间。低低频时反向恢复反向恢复电流流对单向向导电性的影响性的
4、影响低频时,反向导电占整个周期的比例很小,二极管仍可以看成是单向导电的。高高频时反向恢复反向恢复电流流对单向向导电性的影响性的影响高频时,反向导电占整个周期的比例很大,二极管成为“双向导电”的器件。快恢复二极管与肖特基二极管快恢复二极管与肖特基二极管按trr大小来区分二极管可分为普通二极管(Rectifier Diode)、快恢复二极管(Fast Recovery Epitaxial Diode,FRED)、肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode,SBD)。普通二极管的trr长达ms,基本只能用于对50Hz工频交流电进行整流的场合,因此也成为整流二极管(Rectifier Diode)。典型的1N400 x系列就是整流二极管。快恢复二极管的trr小于200ns,一般在50ns以下,可以用于频率较高电路中。数字电路中常用的1N4148就是典型的FRED。肖特基势垒二极管的trr更短,可达到10ns数量级,并且它有两个特殊优点,一个是导通压降小(意味着功耗小),另一个是恢复软度大(不易产生反向恢复高压)。这两个优点使之特别适合低压开关电源电路,典型如1N5819。这节课就到就到这里,下次再里,下次再见吧!吧!