晶體二極管常被人們簡(jiǎn)稱(chēng)為二極管,它由一個(gè)PN結(jié)、兩條電極引線和管殼構(gòu)成。由P區(qū)引出的電極為正極,N區(qū)引出的電極為負(fù)極(如果在二極管實(shí)物外殼的兩端中的一端看見(jiàn)有一條橫條,則這一端為負(fù)極)。
如下圖所示為二極管的電路圖形符號(hào),其文字符號(hào)為“V”,箭頭所指方向?yàn)檎娏魍ㄟ^(guò)的方向。
■ 二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)
二極管按內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同二極管,可分為點(diǎn)接觸(b)和面接觸型以及平面型三種類(lèi)型。
1、點(diǎn)接觸型二極管的特點(diǎn)是PN結(jié)面積小,不能通過(guò)大電流。但由于其接觸面積小,結(jié)電容小,高頻性能好,故而常用在檢波或脈沖電路中。
2、而面接觸型二極管的特點(diǎn)是PN結(jié)面積達(dá)二極管,可以通過(guò)較大的電流,適合用于大功率的整流電路中。
3、平面型二極管如果結(jié)面積較大,則結(jié)電容也會(huì)大點(diǎn),會(huì)應(yīng)用在大功率整流中,如果面積較小則適合脈沖數(shù)字電路等應(yīng)用。
晶體二極管主要是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成,因此它應(yīng)該與PN結(jié)具有相同的特性,即具有單向?qū)щ娦?。下面介紹加在二極管兩端的電壓和流過(guò)二極管的電流之間的關(guān)系。即二極管的伏安特性及二極管主要參數(shù)。
■ 二極管伏安特性曲線
如下圖所示為測(cè)試二極管伏安特性的原理電路,改變可變電阻的大小,就可以測(cè)出不同數(shù)值的端電壓下流過(guò)二極管的電流,從而得到下右圖所示的二極管伏安特性曲線。其中曲線右上方是正向特性,是由下圖a所示電路測(cè)得,左下方是方向特性,是由下圖b所示電路測(cè)得。
如下圖所示的兩條曲線,是較為典型的鍺和硅二極管的伏安特性曲線,曲線可分三部分來(lái)說(shuō)明。
正向特性:當(dāng)外加正向電壓較小時(shí),正向電流很小,二極管呈現(xiàn)出較大的電阻(圖中OA段和OA’段);正向電壓超過(guò)某一數(shù)值(UD稱(chēng)為其實(shí)電壓或死區(qū)電壓,硅管為0.6到0.8伏,鍺管委0.2伏),電流隨著電壓增加得很快(圖中的AB段和A’B’段)。但增加的電流不能超過(guò)二極管允許電流,否則二極管會(huì)被燒壞。
反向特性:加上方向電壓時(shí),只有很小的反向電流,并且它基本上不隨電壓變化,如曲線上Cd段和C’d’段,這種電流稱(chēng)為反向飽和電流。反向飽和電流隨著溫度升高而增長(zhǎng)很快。
反向擊穿電壓:當(dāng)反向電壓超過(guò)某一數(shù)值的時(shí)候,反向電流突然猛增,這種現(xiàn)象稱(chēng)為反向擊穿,如曲線e和e’以下的部分。對(duì)應(yīng)于e點(diǎn)的電壓稱(chēng)為擊穿電壓。
■ 二極管主要參數(shù)
最大整流電路IM:它是二極管長(zhǎng)期使用時(shí)允許通過(guò)二極管的最大正向平均電流值。
最高反向工作電壓:最高反向工作電壓為反向擊穿電壓的1/2倍(二分之一),而有些小容量二極管,其最高反向工作電壓為擊穿電壓的2/3(二分之三)左右。
反向電流:在給定的反向電壓下,通過(guò)二極管的反向電流值。它是表征二極管單向?qū)щ娦阅艿囊粋€(gè)重要指標(biāo)。反向電流小,單向?qū)щ娦阅茉胶谩?/p>
■ 二極管正負(fù)極及好壞判斷(通過(guò)外觀及萬(wàn)用表測(cè)量)
借助萬(wàn)用表測(cè)量電阻的辦法或通斷測(cè)試檔位,可以很方便的找出二極管正負(fù)極的極性以及粗略的測(cè)量出二極管的好壞。
■ 二極管正負(fù)極
大家都知道,一般二極管上都是有直接表示正負(fù)極的,當(dāng)看到管殼上有白色線圈的那一段,便是負(fù)極?;蛘呔€腳較短的一邊為負(fù)極。但如果沒(méi)有這些特征怎么辦?
萬(wàn)用表是電工手上都有的工具,使用萬(wàn)用表的歐姆檔(測(cè)電阻)去測(cè)二極管的正負(fù)極電阻時(shí),由于萬(wàn)用表內(nèi)接有電池,要注意到萬(wàn)用表殼上標(biāo)有“-”的接線端的黑表筆相連;表殼上標(biāo)有“+”的接線端的紅表筆相接。電流是由紅表筆流出,而從黑表筆流回。另外應(yīng)選用Rx1000的歐姆檔來(lái)測(cè)量,因?yàn)镽x1檔電流太大,Rx10K檔電壓太高,都容易損壞二極管,所以不宜選用。
具體測(cè)試方法如下圖所示,將萬(wàn)用表的兩個(gè)表筆分別接在二極管的兩個(gè)管腳。二極管的正向電阻很小,一般為幾十歐到幾百歐,而反向電阻很大,一般為幾十千歐到幾百千歐之間。如果在圖中的兩次測(cè)試,右側(cè)測(cè)試顯示電阻較小,左側(cè)測(cè)試顯示較大電阻,即可斷定右側(cè)紅表筆所接的管腳為二極管的正極,另一個(gè)管腳即為負(fù)極。
有些現(xiàn)代數(shù)字萬(wàn)用表上面可能有二極管好壞判斷的檔位(通斷檔),將萬(wàn)用表定在這個(gè)檔位進(jìn)行測(cè)量若有讀數(shù),則紅表筆一段為正極,若沒(méi)有讀數(shù)或顯示“1”,則黑表筆為正極。
■ 二極管好壞判斷
依然是上面的使用萬(wàn)用表電阻檔的測(cè)量方法來(lái)判斷。如果測(cè)出的正、反向電阻相差很大,測(cè)說(shuō)明二極管的單向?qū)щ娦阅芰己?;如果測(cè)量的兩次電阻值都很小或者都很大,則說(shuō)明二極管已經(jīng)失去了單向?qū)щ娦?,及時(shí)存在質(zhì)量問(wèn)題的壞二極管。
文章由啟和科技編輯
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