開關二極體的種類和主要引數

2021-08-09 23:50:51 字數 1902 閱讀 3980

由於半導體二極體具有單向導電性,在半導體pn結加上正向偏壓後,在導通狀態下,電阻很小(幾十到幾百歐);加上反向偏壓後截止,其電阻很大(矽管在一百兆歐以上,鍺管也有幾十千歐至幾百千歐。)。

習慣上人們把開關二極體從截止(高阻狀態)到導通(低阻狀態)的時間叫開通時間;從導通到截止的時間叫反向恢復時間;兩個時間之和稱為開關時間。一般反向恢復時間大於開通時間,故在開關二極體的使用引數上只給出反向恢復時間。開關二極體開關速度相當快,一般矽開關二極體反向恢復時間只有幾納秒,鍺開關二極體也不過幾百納秒。

開關二極體的分類:

(1)普通開關二極體

常用的進口普通開關二極體有1n系列、1s系列等。

(2)高頻開關二極體

比普通開關二極體的反向恢復時間更短,開關頻率更快。

(3)低功耗開關二極體

功耗較低,但其零偏壓電容和反向恢復時間值都比高頻開關二極體低。

(4)高反壓開關二極體

反向擊穿電壓均在220v以上,但其零偏壓電容和反向恢復時間值相對較大。

(5)矽電壓開關二極體

它是一種新型半導體器件,有單向電壓開關二極體和雙向電壓開關二極體之分,主要應用脈衝發生器,過壓保護器等。

▲單向電壓開關二極體簡稱fld,它是由pnpn四層結構的矽半導體材料組成,故又稱為四層二極體,也有人稱它為轉折二極體。其正向為負阻電壓開關特性(指當外加電壓公升高到正向轉折電壓值時,開關二極體由截止狀態變為導通狀態,即由高阻轉為低阻),反向為穩壓特性。下圖是它的伏安特性和電路圖形符號:

上圖中,us為正向轉折電壓,當外加電壓公升高到us值時,fld管將由原先的截止狀態嚮導通狀態轉化, 即二極體由高阻轉為低阻,這種特性就稱為負阻開關特性;

is為開啟電流,也就是發生電壓轉折時的最大截止電流;

it為通態電流,當二極體的電流為it時的壓降,就稱為通態壓降ut;

ih為維持電流,當二極體的導通電流下降到ih以下時,二極體將由導通狀態轉化為截止狀態;

ub為反向穩壓值;

ab之間的一段曲線表示二極體由截止變為導通,或由導通變為截止的過渡過程,這個過程變化極快,導通時間一般為0.2—0.3微秒,關斷時間l5—30微秒。

▲雙向電壓二極體簡稱dac管,它由npnpn五層結構的矽半導體材料組成,故又稱為五層二極體。其正向和反向均具有相同的負阻開關特性。下圖是它的伏安特性和電路圖形符號:

fld管和dac管一般按轉折電壓us值分檔,us值在6v—280v範圍內。表中列出的是單向管k130和雙向管2ctk的具體參救,僅供參考。

衡量開關二極體好壞的引數:

(1) 反向恢復時間

由於開關二極體的開關時間為開通時間和反向恢復時間的總和,開通時間是開關二極體從截止至導通所需時間,開通時間很短,一般可以忽略;反向恢復時間是導通到截止所用時間,反向恢復時間遠大於開通時間。因此反向恢復時間為開關二極體主要引數。一般矽開關二極體的反向恢復時間小於3ns——10ns;鍺開關二極體的反向恢復時間要長一些。

(2) 反向擊穿電壓

當開關二極體兩端的反向電壓超過規定的值時,可能會使二極體擊穿。決定開關二極體上線的是最高反向工作電壓,這個反向電壓不能超過規定值,否則必然損毀。

(3) 正向整流電流

也就是指當開關二極體在正向工作電壓下工作時,允許通過它的正向電流。

應用舉例:

一、脈衝發生器

電路如下圖所示,當電源接通後, 電源通過限流電阻r1向電容c充電,當c兩端的電壓上公升到fld管的轉折電壓時,fld管由截止突變為導通狀態,電容c上儲存的電荷通過fld向負載r2放電。當放電電流下降到維持電流ih以下時,fld管由導通便為截止。電容c又繼續充電,如此周而復始,形成張馳振盪,在r2兩端輸出毫微秒前沿的高速高壓脈衝,其波形如下圖所示。

二、高壓發生器

電路如下圖所示,電容c和fld管形成的負阻振盪.經公升壓變壓器公升高後輸出高壓,選用不同的脈衝變壓器初,次級匝數比,可獲得幾百到幾萬伏的電壓。當選用圖六所示元器件時,可以輸出1.5萬伏高壓脈衝,振盪頻率為3次/秒。

開關二極體的種類

開關二極體的種類和引數有哪些?開關二極體分為普通開關二極體 高速開關二極體 超高速開關二極體 低功耗開關二極體 高反壓開關二極體 矽電壓開關二極體等多種。開關二極體的封裝形式有塑料封裝和表面封裝等。如圖2所示。1 普通開關二極體 常用的國產普通開關二極體有2ak系列鍺開關二極體,表4 8為2ak系開...

開關二極體有哪些種類

1 開關二極體的作用開關二極體的作用是利用其單向導電特性使其成為乙個較理想的電子開關。圖4 10是開關二極體的應用電路。開關二極體除能滿足普通二極體和效能指標要求外,還具有良好的高頻開關特性 反向恢復時間較短 被廣泛應用於家電電腦 電視機 通訊裝置 家用音響 影碟機 儀器儀表 控制電路及各類高頻電路...

開關二極體有哪些種類

1 開關二極體的作用開關二極體的作用是利用其單向導電特性使其成為乙個較理想的電子開關。圖4 10是開關二極體的應用電路。開關二極體除能滿足普通二極體和效能指標要求外,還具有良好的高頻開關特性 反向恢復時間較短 被廣泛應用於家電電腦 電視機 通訊裝置 家用音響 影碟機 儀器儀表 控制電路及各類高頻電路...