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电子元件二极管的讲解「什么是晶体二极管」

时间:2022-11-29 11:35:13来源:搜狐

今天带来电子元件二极管的讲解「什么是晶体二极管」,关于电子元件二极管的讲解「什么是晶体二极管」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

在电子元器件中已经简单的介绍了晶体二极管的作用、识别方法、注意事项等,今天简单介绍一下二级晶体管的选用和检测

在选用各类型晶体二极管时,既要根据他们的用途、性能和主要参数,又要根据各种电路的不同要求来选择二极管。

1.选用二极管的基本思路

首先要根据具体电路的要求选用不同类型、不同特性的二极管。

二极管的种类繁多,同一种类的二极管又有不同型号或不同系列。在电子电路中作检波用,就要选用检波二极管,并且要注意不同型号的管子的参数和特性差异。

在电路中作整流用,就要选用整流二极管,并且要注意功率的大小,电路的工作频率和工作电压。在电路中作电子调谐用,可选用变容二极管和开关二极管。

选用变容二极管要特别注意零偏压结电容和电容变化范围等参数,并且根据不同的频率覆盖范围,选用不同特性的变容二极管出在电子调谐电路中选用开关管时,只要最高反向工作电压高于电子调谐器的开关电压,最大平均整流电流大于工作电流就可以;而对反向恢复时间要求并不严格。电源稳压等稳压电路就要选用稳压管,并注意稳压值的选用。

第二,在选好二极管类型的基础上,要选好二极管的各项主要技术参数,使这些电参数和特性符合电路要求,并且要注意不同用途的二极管对哪些参数要求更严格,这些都是我们选用二极管的依据。比如选用整流二极管时,要特别注意最大整流电流,2AP1型二极管的最大整流电流为16mA;2CP1A型管为500mA等。使用时通过二极管的电流不能超过这个数值。并且对整流二极管来说,反向电流越小,说明二极管的单向导电性能越好。

在选用稳压管时,除了要注意稳定电压、最大工作电流等参数外,还要注意选用动态电阻较小的稳压管,因动态电阻越小,稳压管性能越好。例如,2CW53型稳压管的动态电阻Rz≤50mΩ;2CW55型管的Rz≤10mΩ。

在选用开关二极管时,开关时间很重要,这主要由反向恢复时间这个参数决定。

选用时,要注意此参数的对比,选用更符合要求的开关二极管。

比如2CK19型开关二极管的反向恢复时间小于5nS;

CAK6型管的反向恢复时间为150nS。

在选用二极管的各项主要参数时,除了从有关的资料和《晶体管手册》查出相应的参数值满足电路要求后,还最好用万用表及其他仪器复测一次,使选用的二极管参数符合要求,并留有一定的余量。

第三,根据电路的要求和电子设备的尺寸,选好二极管的外形、尺寸大小和封装形式。

二极管的外形、大小及封装形式多种多样,外形有圆形的、方形的、片状的、小型的。超小型的、有大中型的;

封装形式有全塑封装、金属外壳封装等。我们在选择时,可根据性能要求和使用条件(包括整机的尺寸)选用符合条件的二极管。

在上述二极管的种类、型号、参数等均选好以后,再看一下二极管的外形是否完好无损,引出电极线有无折断,管上标志的规格、型号、极性等是否清楚。最后还应用万用表和其他方法来检查一下二极管的性能好坏。

用万用表判别其好坏的方法如下:

利用二极管的单向导电特性,我们可以用万用电表测其正反向电阻,来判断它的好坏。测试的方法是将指针式万用电表置于R×100档或R×1k档,测二极管的电阻,然后将红表笔和黑表笔倒换一下再测。

若两次测得的电阻一大一小,且大的那一次趋于无穷大,就可断定这个二极管是良好的。

同时还可以断定二极两端的正负。即当测得阻值较小时,黑表笔接的那一端即为二极管的正极。

两次测量中可能发现如下几种情况:

① 一次电阻接近于无穷大,而另一次电阻较小,则断定二极管良好;

②两次测量,电阻都为无穷大,则断定二极管内断路;

③两次测量电阻都很小,则断定二极管短路即被击穿;

④两次测量电阻都一样,则断定二极管失去单向导电作用;

⑤两次测量电阻相差不太大,则断定二极管的单向导电性差。

二极管的识别和检测

二极管品种很多,外形、大小各异。

较常见的有:玻璃壳二极管、塑封二极 管、金属壳二极管、大功率螺栓状金属壳二极管、微型二极管、片状二极管等。

功能上可分为检波二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管等。

晶体二极管的文字符号为“VD”,各种二极管的图形符号

晶体二极管的主要参数有:

(1) 最大整流电流IFMFM,是指允许正向通过PN结的最大平均电流。使用中实际工作电流应小于IFM,否则将损坏二极管。

(2) 最大反向电压URM,是指反向加在二极管两端而不致引起PN结击穿的最大电压。使用中应选用URM大于实际工作电压2倍以上的二极管。

(3) 检波或高频整流二极管的最高工作频率fM,至少应2倍于电路实际工作频率。

(4) 稳压二极管的稳定电压UZ值应符合电路要求。

晶体二极管两管脚有正、负极之分。

电路符号中,三角底边为正极,短杠一端为负极。

实物中,有的将电路符号印在二极管上标示出极性;

有的在二极管负极一端印上一道色环作为负极标记;

有的二极管两端形状不同,平头为正极,圆头为负极。

使用中应注意识别。

晶体二极管具有单向导电特性,只允许电流从正极流向负极,而不允许电流从负极流向正极。

锗二极管和硅二极管在正向导通时具有不同的正向管压降。

图示为锗二极管伏安特性曲线,当所加正向电压大于正向管压降时,锗二极管导通。

锗二极管的正向管压降约为0.3V。

硅二极管伏安特性曲线,当所加正向电压大于0.7V时,硅二极管导通。另外,在相同的温度下,硅二极管的反向漏电流比锗二极管小得多。

从以上伏安特性曲线可见,二极管的电压与电流为非线性关系,因此晶体二极管是非线性半导体器件。

晶体二极管可用万用表进行管脚识别和检测。

万用表置于“R×1k”挡,两表笔分别接到二极管的两端,如果测得的电阻值较小,则为二极管的正向电阻,这时与黑表笔(即表内电池正极)相连接的是二极管正极,与红表笔(即表内电池负极)相连接的是二极管负极。

由于锗二极管和硅二极管的正向管压降不同,因此可以用测量二极管正向电阻的方法来区分。如果正向电阻小于1kΩ,则为锗二极管。

如果正向电阻为1~5kΩ,则为硅二极管。

晶体二极管的主要作用之一是检波。

图示为超外差收音机检波电路,第二中放输出的调幅波加到二极管VD负极,其负半周通过了二极管,而正半周被截止,再由RC滤波器滤除其中的高频成份,输出的就是调制在载波上的音频信号,这个过程称为检波。

二极管的另一用途是整流。

图示为整流电源电路,由于二极管的单向导电特性,在交流电压正半周时二极管VD导通,有输出;

在交流电压负半周时二极管VD截止,无输出。

经二极管VD整流出来的脉动电压再经RC滤波后即为直流电压。

全桥整流堆通常简称为全桥,是一种整流二极管的组合器件,有长方形、圆形、扁形、方形等,并有多种电压、电流、功率规格。

全桥整流堆的文字符号为“UR”。全桥整流堆内部包含4只整流二极管,并按一定规律连接,如图所示,具有2个交流输入端(~)和直流正( )、负(-)极输出端。

全桥整流堆主要用于桥式全波整流电路。

交流电压U正半周时,电流I正经VD2、负载R、VD3形成回路,负载上电压UR为上正下负。

U负半周时,电流I负经VD4、R、VD1形成回路,负载上电压UR仍为上正下负,实现了全波整流。使用全桥整流堆,可以简化整流电路的结构。

下图为稳压二极管伏安特性曲线,可见,稳压二极管是利用PN结反向击穿后,其端电压在一定范围内基本保持不变的原理工作的。

只要使反向电流不超过其最大工作电流IZM,稳压二极管是不会损坏的。

稳压值在15V以下的稳压二极管,可以用万用表“R×10k”挡 (内含15V高压电池)测量其稳压值。

读数时刻度线最左端为15V,最右端为0。可利用万用表原有的50V挡刻度来读数,并代入以下公式求出:

稳压值为 (50-X)/ 50·15V,式中,X为50V挡刻度线上的读数。

稳压二极管的作用是稳压,图示为并联稳压电路,稳压二极管VD上的电压即为输出电压。

三引脚稳压管是一种具有温度补偿的稳压二极管,其管壳内包含了两个 背靠背反向串联的稳压二极管;

其外形与晶体三极管一样,具有3条管脚 :

①脚和②脚分别为两个稳压二极管的负极,由于是对称的,可随意互换,使用时一个接 电源正极,另一个接地;

③脚为两个稳压二极管的公共正极,悬空不用。

三引脚稳压管主要应用于对温度稳定度要求较高的精密稳压电路中。

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