2-1PN结及二极管解析.pptVIP

(2) 反向恢复过程形成的原因 当外加输入电压由正偏突变为反偏时，原来的少子积累并不会马上消失，而是在反向电场作用下，一方面进一步与多子复合，另一面将漂移到原来的区域。这个过程需要时间。 (3)二极管的开通时间 理论上讲，二极管从反向截止转向正向导通亦需要一定的时间，也称其为开通时间，但开通时间与反向恢复时间相比要短得多，它对二极管的开关速度几乎不产生影响，所以一般都忽略不计。 **二、单相半波整流电路 **三、 单相全波整流电路 2. 二极管的伏安特性曲线 U为二极管两端的电压降 (1) 正向特性 开始出现正向电流，并按指数规律增长。二极管导通。 iD ≈ 0 Uth = 0.5 V 0.1 V (硅管) (锗管) U ? Uth 0 ? U ? Uth 导通电压 UD(on) = (0.6 ? 0.8) V 硅管 0.7 V (0.2 ? 0.3) V 锗管 0.3 V Uth 开启电压 (2) 反向特性 当U＜0时，即处于反向特性区域。 反向区也分两个区域： 当UBR＜U＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS 。 当U≥UBR时，反向电流急剧增加，UBR称为反向击穿电压 。 在反向区，硅二极管和锗二极管的特性有所不同。 硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡，反向饱和电流也很小；锗二极管的反向击穿特性比较软，过渡比较圆滑，反向饱和电流较大。 反向击穿原因： 齐纳击穿：掺杂浓度较高，空间电荷区较薄，反向电场太强，将电子强行拉出共价键。击穿电压4V。 雪崩击穿：掺杂浓度较低，空间电荷区较厚，反向电场使电子加速，动能增大，撞击其他电子产生电子倍增效应。击穿电压7V。 3. 二极管的开关特性 (1)反向恢复过程 (2)反向恢复过程形成的原因 (3)二极管的开通时间 (1)反向恢复过程 2.1.3 二极管的主要参数及电路模型 半导体二极管的参数包括最大整流电流IF、反向击穿电压UBR、最大反向工作电压UR、反向电流IR、最高工作频率fmax和结电容Cj等。几个主要的参数介绍如下： (1) 最大整流电流IF 二极管长期连续工 作时，允许通过二 极管的最大正向平均 电流。 (2) 反向击穿电压UBR 和最大反向工作电压UR 二极管反向电流 急剧增加时对应的反向 电压值称为反向击穿 电压UBR。 为安全计，在实际 工作时，最大反向工作电压 UR一般只按反向击穿电压 UBR的一半计算。 1.二极管的主要参数 (3) 反向电流IR (4) 正向压降UD(on) 在室温下，在规定的反向电压下，一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(?A)级。 在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下，约0.6～0.8V；锗二极管约0.2～0.3V。 (5) 动态电阻rd 反映了二极管正向特性曲线斜率的倒数。 rd与工作电流的大小有关 　　二极管是一种非线性器件，需应用线性化模型分析法对其应用电路进行分析。 2.电路模型——直流模型 2.1.4 特殊二极管 一、稳压二极管 稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。 (a)符号 (b) 伏安特性 (c)应用电路 (b) (c) (a) + - 从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参数。 (1) 稳定电压UZ —— (2) 动态电阻rZ —— 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。 rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。 rZ =?UZ /?IZ (3) 最大耗散功率 PZM 稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时PN结的功率损耗为 PZ= UZ IZ，由 PZM和UZ可以决定IZmax。 (4) 最大稳定工作电流IZmax 和最小稳定工作电流IZmin 稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率，即PZmax =UZIZmax 。而Izmin对应UZmin。 若IZ＜IZmin则不能稳压。 (5)稳定电压温度系数——? 定义：当稳压管工作电流不变时，环境温度每升高1℃所引起的稳定电压变化的百分比。 温度的变化将使UZ改变，