2.半导体二极管

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半导体二极管

常见结构

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伏安特性

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伏安特性

PN结和二极管的区别:

  1. 二极管P区和N区各有一个体电阻(电流比PN结小)
  2. 在外加反向电压时二极管外壳会产生泄露电流(反向电流大一些)

温度的影响

  1. 温度升高,特性曲线正向向左移,反向向下移

  2. 室温

    升高1℃ 正向压降2-2.5mv

    升高10℃ 反向电流增大一倍

实际应用:

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二极管的主要参数

一、IF(最大整流电流)

二极管长期工作时通过正向平均电流的最大值

要注意此电流所在同一线路的电流和功率要在范围内

二、UR(最高反向工作电压)

UBR反向击穿电压

要留一个预度UR是UBR的50%,保证一定可过载能力

三、IR(未击穿时的反向电流)

IR越小反向截止特性越好

反向电流不完全为0,会有轻微的电流

四、fM(交流信号频率)

C=QUC=\frac{Q}{U}
电容计算公式
  • Q:电容器所带的电荷量。
  • U:电容器两端的电压。 电容计算公式:一个电容器如果带1库伦的电量时两级之间的电势差是1伏特,则该电容器的电容是1法。
C=εrS4πkdC=\frac{ε_rS}{4\pi kd}
电容绝对公式
  • S:表示两电极板之间的正对面积
  • d: 表示两电极板之间的距离
  • k: 静电力常量
  • C: 电容
  • ε:极板间介质的介电常数,与电介质的性质有关。
E=CU22=QU2E = \frac{CU^2}{2} = \frac{QU}{2}
电容器的电势能计算公式

电容的电阻——容抗

相关资料:

电容基础1——储能和滤波 - 知乎 (zhihu.com)

电容基础3——阻抗和容抗 - 知乎 (zhihu.com)

image.png 也可写做: Xc=12πfC X_c = \frac{1}{2\pi fC}

Xc表示容抗,f表示电路中的交流信号频率,C表示电容器的电容大小。容抗的单位为欧姆(Ω)

当交流信号频率增大到一定程度,容抗可忽略不计,则二极管相当于直接导通。 需要通过限制交流信号频率来限制二极管的单向导电性。

二极管的等效电路

一、等效电路

  • 外特性等效:电压和电流的输出关系近似等效
  • 物理模型等效:根据二极管等线性元件的物理原理进行等效

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伏安特性折线化

image.png b当中可以几乎忽略电压的误差,多数使用b模型