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【电路补习笔记】4、二极管的参数与选型

本文主要是介绍【电路补习笔记】4、二极管的参数与选型,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

目录

  • 常用二极管
  • 二极管的结构与特性
    • 结构
    • 参数
      • 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​
      • 最高工作频率 f M f_M fM​
  • 应用
    • 常见应用
    • 单相整流电路
      • 单相半波整流电路
      • 单相桥式整流电路
  • 稳压管
    • 稳压管的伏安特性
    • 参数
      • 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​


老师的主页:唐老师讲电赛
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。

1N4148(高频开关二极管)

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整流二极管

1N4007 1A 1000V
1N5408 3A 1000V

肖特基二极管
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白线边为阴极

SS14 SS34 SS54

常见肖特基二极管参数
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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

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       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
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给电感续流
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限幅
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单相整流电路

单相半波整流电路

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忽略二极管的正向压降:
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半波整流电压的平均值
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单相桥式整流电路

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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
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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​=2 ​U
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集成硅整流桥:
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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
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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
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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<I_Z I<IZ​,时稳压效果较差。

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​=IZM​UZ​

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 αu​为正值,稳压值在4V到6V之间,稳压值在4V到6V之间, α u α_u αu​最小, α u α_u αu​一般不超过0.1%/℃
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