资讯详情

二极管基础知识

本内容参考互联网 ?二极管由管芯、管壳和两个电极组成。管芯是一个 PN 结,在 PN 晶体二极管由塑料、玻璃或金属材料制成,如下图所示。 P 从区域引出的电极称为正极或阳极, N 从区域引出的电极称为负极或阴极。 在这里插入图片描述 1.1 伏安特性二极管 ?伏安特性是二极管两端电压与流过二极管的电流之间的关系, 用于定性描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线。 硅二极管的伏安特性如下图所示。 1.2 正向特性 ?1)加上正电压小,二极管电阻大,正电流几乎为零,曲线 OA 段称为无导通区或死区。一般硅管死区电压约为 0.5 伏, 锗死区电压约为 0.2 电压值又称门槛电压或阈值电压。 ?2)当外加正电压超过死区电压时, 几乎被抵消,二极管电阻很小,正电流开始增加,进入正导通区,但电压与电流不成比例 AB 段。正电流随外加电压的增加迅速增加,如 BC段特性曲线陡直,伏安关系近似线性,充分引导。 ?3)二极管导通后两端的正向电压称为正 (或管压降 ),几乎恒定。

1.3 反向特性 ?1)当二极管承受反向电压时,加强 PN结的内电场,二极管电阻大,此时只有小的反向电流。 OD 段称为反向截止区,此时电流称为反向饱和电流。在实际应用中,反向电流越小,二极管的反向电阻越大, 反向截止性能越好。 一般硅二极管的反向饱和电流在 几十微安以下,锗二极管达到几百微安,大功率二极管稍大。 ?2)当反向电压升高到一定值时 (图中 D 反向电流急剧增加,进入反向击穿区, D 点对应的电压称为反向击穿电压。 二极管被击穿后,电流过大会损坏管道。 因此,除稳压管外, 二极管的反向电压不得超过击穿电压。

2.1 单向半波整流电路 ?二极管就像自动开关, u2 上半周,电源和负载自动连接, u2 负半周时,自动切断电源和负载。因此,从下图可以看出,脉动直流电压在负载上的方向和大小不变uo 如下图所示。因为电路只在 u2 输出在前半周,因此称为半波整流电路。如果将整流二极管的极性对调,可获得负极性的直流脉动电压。

2.2 全波整流电路 整流原理: 设置变压器二次侧的电压为: 1)当 u2 半周时, A 点电位最高, V 点电位最低,二极管 V1 和 V3 导通, V2 和 V4 截止, 电流通道是 A→ V1→RL→V3→ B。 2)当 u2 负半周, B 点电位最高, A 点电位最低,二极管 V2 和 V4 导通, V1 和 V3 截止, 电流通道是 B→V2→RL→V4→ A。 可见, 在 u2 在变化的周期内, 负载 RL总是从上到下流过电流, 其电压和电流波形 如下图所示 3. 滤波电路 参考:参考 ?整流电路将交流电转化为脉动直流电,但它含有大量的交流成分 (称为纹波电压 )。因此,脉动直流中的交流成分需要过滤掉,称为滤波。 ? ?选择滤波电容大小的经验公式:RC=2T ?RC滤波,经验取值,留余量,通常取U0=1.2 * U;U0为负载电压,U输入电压。 ?50频率的交流电源Hz,设负载电阻为40Ω,桥式二极管整流输出20V选择滤波电容: ?为了获得良好的滤波效果,一般取 ;R负载电阻,C滤波电容器,T输入交流电压的周期。C=2 * T / R=2X0.02 / 40=1000uF。 ?220V当交流电10:1变压后通过整流桥时,滤波电容越大,输出电流波形越光滑,电压越大;负载电阻越大,输出电流越光滑,电压越小。 ?**电感滤波:**电感滤波的直流分量被电感短路,交流分量主要降低在L上。电感越大,滤波效果越好;电感滤波对低频效果不是很好,常用于高频电路。频率越高,滤波效果越好,常用于开关电源的输出滤波。 ?:选择电流小的时候CRC滤波,电阻限流;电流大时选择CLC来滤波,因为电流大的情况,在R上损耗率大,发热比较高。 3.1 电容滤波电容计 算 电容滤波的特点是: 1)输出电压平均值和滤波电容 C及负载电阻 RL与大小有关, ,放电速度越慢,输出电压越大,。 2)使用大容量滤波器电容时,连接电源的瞬时充电电流特别大。电容滤波器结构简单,负载直流电压 UL 较高,纹波也较小,但输出特性较差,因此适用于负载电压较高小的场合。 参数选择:

  1. 输出电压: UL=U2(半波 ) UL=1.2*U二、全波或桥式 )
  2. 电容的选择: C>=(0.03~0.05)/RL
  3. 二极管的选择: Urm=1.41*U2 3.2 电感滤波 电感滤波器的特点: 由于自感电势的作用,二极管的导通角比电容滤波电路大, 流过二极管的峰值电流减小, 外特性好, 承载能力强。 电感滤波电路主要用于电容滤波器无法胜任的大电流负载或负载频繁变化很少用于小功率电子设备 对直流分量 : XL=0 相当于短路 ,大部分电压降到 RL上。 对谐波分量 : f 越高, XL 越大 ,大部分电压降到 XL因此,在输出端获得相对平稳的直流电压。 当出平均电压约为: UL=0.9U2

3.3 RC–π 型滤波 在电流较小、要求不高的情况下,常用电阻代替电感 L,构成 RC-pai 型滤波器。成本低,体积小, 滤波效果好。 但由于电阻消耗功率, 因此,电源的损耗功率较大, 电源效率降低,一般适用于输出电流小的场合。 利用雪崩特性 当稳压二极管工作在反向击穿状态下 ,当工作电流 Iz 在 Izmax 和 Izmin 之间时 ,其两端电压近似为常数。

标签: uf4007二极管的参数二极管f416628b二极管

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台