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不同類型的二極管之間的特性參數不同

文章出處:作者:人氣:-發(fā)表時間:2020-09-24 16:03:00

  當正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結內電場被克服,二極管正向導通,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內,導通時二極管的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數載流子漂移運動所形成反向電流。外加反向電壓超過某一數值時,反向電流會突然增大,這種現象稱為電擊穿。反向電流是指二極管在常溫和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。

  用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術指標,稱為二極管的參數。不同類型的二極管有不同的特性參數。

  擊穿特性

  外加反向電壓超過某一數值時,反向電流會突然增大,這種現象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向導電性。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向導電性不一定會被永久破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復,否則二極管就損壞了。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。 

  反向擊穿按機理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢壘區(qū)寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區(qū)內共價鍵結構,使價電子脫離共價鍵束縛,產生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢壘區(qū)寬度較寬,不容易產生齊納擊穿。 

  另一種擊穿為雪崩擊穿。當反向電壓增加到較大數值時,外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產生新的電子-空穴對。新產生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子,載流子雪崩式地增加,致使電流急劇增加,這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿,若對其電流不加限制,都可能造成PN結永久性損壞。

二極管

  正向特性 

  外加正向電壓時,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結內電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。 

  當正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結內電場被克服,二極管正向導通,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內,導通時二極管的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。 

  當二極管兩端的正向電壓超過一定數值,內電場很快被削弱,特性電流迅速增長,二極管正向導通。

  叫做門坎電壓或閾值電壓,硅管約為0.5V,鍺管約為0.1V。硅二極管的正向導通壓降約為0.6~0.8V,鍺二極管的正向導通壓降約為0.2~0.3V。

  反向特性

  外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數載流子漂移運動所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止狀態(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。 

  一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數量級,小功率鍺管在μA數量級。溫度升高時,半導體受熱激發(fā),少數載流子數目增加,反向飽和電流也隨之增加。 

  反向電流

  反向電流是指二極管在常溫(25℃)和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向導電性能越好。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關系,大約溫度每升高10℃,反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25℃時反向電流若為250μA,溫度升高到35℃,反向電流將上升到500μA,依此類推,在75℃時,它的反向電流已達8mA,不僅失去了單方向導電特性,還會使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25℃時反向電流僅為5μA,溫度升高到75℃時,反向電流也不過160μA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。 

  動態(tài)電阻

  二極管特性曲線靜態(tài)工作點附近電壓的變化與相應電流的變化量之比。 

  電壓溫度系數

  電壓溫度系數指溫度每升高一攝氏度時的穩(wěn)定電壓的相對變化量。 

  最高工作頻率

  最高工作頻率是二極管工作的上限頻率。因二極管與PN結一樣,其結電容由勢壘電容組成。所以最高工作頻率的值主要取決于PN結結電容的大小。若是超過此值。則單向導電性將受影響。 

  最大整流電流

  最大整流電流是指二極管長期連續(xù)工作時,允許通過的最大正向平均電流值,其值與PN結面積及外部散熱條件等有關。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為141℃左右,鍺管為90℃左右)時,就會使管芯過熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下,二極管使用中不要超過二極管最大整流電流值。 

  最高反向工作電壓

  加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時,會將管子擊穿,失去單向導電能力。為了保證使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值。 

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