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二極管的導(dǎo)電特性
二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中,電流只能從二極管的正極流入,負(fù)極流出。下面通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的正向特性和反向特性。
1、正向特性
在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負(fù)極接在低電位端,二極管就會(huì)導(dǎo)通,這種連接方式,稱為正向偏置。必須說明,當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí),二極管仍然不能導(dǎo)通,流過二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)以后,二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V),稱為二極管的“正向壓降”。
2、反向特性
在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負(fù)極接在高電位端,此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過,此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這種連接方式,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí),仍然會(huì)有微弱的反向電流流過二極管,稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)
值,反向電流會(huì)急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?,這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。
二極管的主要參數(shù)
用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對(duì)初學(xué)者而言,必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù):
1、額定正向工作電流
是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)允許通過的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為140左右,鍺管為90左右)時(shí),就會(huì)使管芯過熱而損壞。所以,二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。例如,常用的IN4001-4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。
2、最高反向工作電壓
加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí),會(huì)將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰?。為了保證使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如,IN4001二極管反向耐壓為50V,IN4007反向耐壓為1000V。
3、反向電流
反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系,大約溫度每升高10,反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25時(shí)反向電流若為250uA,溫度升高到35,反向電流將上升到500uA,依此類推,在75時(shí),它的反向電流已達(dá)8mA,不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?,還會(huì)使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25時(shí)反向電流僅為5uA,溫度升高到75時(shí),反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。
測(cè)試二極管的好壞
1、正向特性測(cè)試
把萬用表的黑表筆(表內(nèi)正極)搭觸二極管的正極,,紅表筆(表內(nèi)負(fù)極)搭觸二極管的負(fù)極。若表針不擺到0值而是停在標(biāo)度盤的中間,這時(shí)的阻值就是二極管的正向電阻,一般正向電阻越小越好。若正向電阻為0值,說明管芯短路損壞,若正向電阻接近無窮大值,說明管芯斷路。短路和斷路的管子都不能使用。
2、反向特性測(cè)試
把萬且表的紅表筆搭觸二極管的正極,黑表筆搭觸二極管的負(fù)極,若表針指在無窮大值或接近無窮大值,管子就是合格的。
二極管的應(yīng)用
1、整流二極管
利用二極管單向?qū)щ娦裕梢园逊较蚪惶孀兓慕涣麟娮儞Q成單一方向的脈動(dòng)直流電。
2、開關(guān)元件
二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于一只接通的開關(guān);在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止?fàn)顟B(tài),如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性,可以組成各種邏輯電路。
3、限幅元件
二極管正向?qū)ê?,它的正向壓降基本保持不變(硅管?/span>0.7V,鍺管為0.3V)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號(hào)幅度限制在一定范圍內(nèi)。
4、繼流二極管
在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起繼流作用。
5、檢波二極管
在收音機(jī)中起檢波作用。
6、變?nèi)荻O管
使用于電視機(jī)的高頻頭中。