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反向电流的基本特性和参数

【摘要】:反向电流有两个特点:一是它随温度的上升而增长很快;二是在反向电压不超过某一范围时,它的大小基本保持原来的数值不变,如曲线CD段。此外还有其他一些参数,如最大反向电流、最高工作频率、结电容等。

1.伏安特性

所谓二极管的伏安特性,就是加到二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线。图1-10所示为二极管伏安特性测试电路。其伏安特性曲线如图1-11所示。

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图1-8 点接触型二极管

1—接触电极 2—PN结 3、8—触须 4—P型晶片 5—支架 6、10—引线 7—晶片 9—管壳

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图1-9 面接触型二极管

1—金属管壳 2、11—引线 3—玻璃 4—接触层 5—P型再结晶层 6—铝丝 7—PN结 8—N型硅片 9—支架 10—管心

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图1-10 二极管伏安特性测试电路

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图1-11 二极管的伏安特性曲线

(1)正向特性 当二极管接上正向电压,并且电压值很小时,外加电场力也很小,不足以克服PN结内电场对扩散电流的阻挡作用,所以这时的正向电流很小,二极管呈现很大的电阻。这个范围称为“死区”,相应的电压称为死区电压。硅管的死区电压为0~0.5V(图中0A段),锗管为0~0.2V(图中0A′段)。当正向电压大过死区电压后,内电场被削弱,电流增加很快,二极管正向导通。这时硅管的正向电压为0.7V,锗管为0.3V,见曲线AB(A′B′)段。此时二极管处于正向导通状态。

(2)反向特性 二极管加上反向电压时,少数载流子很容易通过PN结形成反向电流。反向电流有两个特点:一是它随温度的上升而增长很快;二是在反向电压不超过某一范围时,它的大小基本保持原来的数值不变,如曲线CD(C′D′)段。

(3)反向击穿电压 当反向电压增大到一定数值时,因外电场过强,破坏共价键而把价电子拉出,形成自由电子,引起载流子的数目剧增,造成反向电流骤然猛增。这种现象称为反向击穿,发生击穿时的反向电压叫做反向击穿电压。如曲线E(E′)以下的部分。

2.主要参数

(1)最大整流电流 是指长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。

(2)最高反向工作电压 是指允许加在二极管上的反向电压的最大值。

此外还有其他一些参数,如最大反向电流、最高工作频率、结电容等。

3.型号

由于二极管品种繁多,特性不同,因此根据其外形、结构、材料、功率和用途分成各种类型。我国规定不同类型的二极管型号由五部分组成,见表1-1。

表1-1 二极管型号名称

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注:第五部分用汉语拼音字母表示规格号。

例如2CZ55B型二极管的含义如下:

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4.极性识别

晶体二极管有正、负两个电极,可根据正向电阻小、反向电阻很大的特点,利用万用表的电阻挡测出二极管的极性和大致判别其质量的好坏。

(1)质量的判别 用万用表测量小功率二极管时,把万用表的欧姆挡拨到R×100Ω或R×1kΩ挡。然后,用两只表笔测量二极管的正、反向阻值,如图1-12所示。注意一般不要拨到R×1Ω挡,此时电流太大;也不要拨到R×10kΩ挡,该挡电压太高,都易损坏二极管。

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图1-12 二极管的简单判别

在图1-12a中,因红表笔和万用表内电池负极相联,黑表笔和万用表内电池的正极相联,故此时加在二极管上的是反向电压,因此测量出的是反向电阻,阻值较大,一般在几百千欧。在图1-12b中,加在二极管上的是正向电压,测量出的是正向电阻,阻值较小,一般为几百欧。说明二极管是好的。

若测出的正、反向电阻均为无穷大,即指针不动,则说明二极管已经断路;若测出的正、反向电阻都很小或为零,则说明二极管短路;当测出的正、反向电阻很接近,说明管子单向导电性不好。此三种情况下的管子都不能使用。

(2)极性判别 在测量二极管正、反向电阻时,若测出的阻值较小,则和红表笔相接的电极为管子的负极,与黑表笔相接的电极为管子的正极;反之,当测得的阻值较大时,则与红表笔相接的电极为管子的正极,与黑表笔相接的电极为管子的负极。