直流稳压电源中常用的二极管的伏安特性曲线图解
2019-8-12 13:36:13 点击:
直流稳压电源中常用的二极管的性能可用其伏安特性来描述----在直流稳压电源中常用的二极管两端加电压U,然后测出流过直流稳压电源中常用的二极管的电流I,电压与电流之间的关系i=f(u)即是直流稳压电源中常用的二极管的伏安特性曲线,如图1所示。
图1:直流稳压电源中常用的二极管伏安特性曲线
1
伏安特性表达式
直流稳压电源中常用的二极管的伏安特性表达式可以表示为下式:
其中iD为流过直流稳压电源中常用的二极管两端的电流,uD为直流稳压电源中常用的二极管两端的加压,uT在常温下取26mv,IS为反向饱和电流。
2
正向特性
伏安特性曲线的右半部分称为正向特性,由图1可见,当加直流稳压电源中常用的二极管上的正向电压较小时,正向电流小,几乎等于零。只有当直流稳压电源中常用的二极管两端电压超过某一数值Uon时,正向电流才明显增大。将Uon称为死区电压。死区电压与直流稳压电源中常用的二极管的材料有关。一般硅直流稳压电源中常用的二极管的死区电压为0.5V左右,锗直流稳压电源中常用的二极管的死区电压为0.1V左右。
当正向电压超过死区电压后,随着电压的升高,正向电流将迅速增大,电流与电压的关系基本上是一条指数曲线。由正向特性曲线可见,流过直流稳压电源中常用的二极管的电流有较大的变化,直流稳压电源中常用的二极管两端的电压却基本保持不变。通过在近似分析计算中,将这个电压称为开启电压。开启电压与直流稳压电源中常用的二极管的材料有关。一般硅直流稳压电源中常用的二极管的死区电压为0.7V左右,锗直流稳压电源中常用的二极管的死区电压为0.2V左右。
3
反向特性
伏安特性曲线的左半部分称为反向特性,由图1可见,当直流稳压电源中常用的二极管加反向电压,反向电流很小,而且反向电流不再随着反向电压而增大,即达到了饱和,这个电流称为反向饱和电流,用符号IS表示。
如果反向电压继续升高,当超过UBR以后,反向电流急剧增大,这种现象称为击穿,UBR称为反向击穿电压。
击穿后不再具有单向导电性。应当指出,发生反向击穿不意味着直流稳压电源中常用的二极管损坏。实际上,当反向击穿后,只要注意控制反向电流的数值,不使其过大,即可避免因过热而烧坏直流稳压电源中常用的二极管。当反向电压降低后,直流稳压电源中常用的二极管性能仍可能恢复正常。
4
温度对直流稳压电源中常用的二极管伏安特性的影响
图2:直流稳压电源中常用的二极管的温度特性
温度升高,正向特性左移,反向特性下移;室温附近,温度每升高1℃;正向压降减少2-2.5mV;室温附近,温度每升高10℃,反向电流增大一倍。直流稳压电源中常用的二极管的温度特性如图2所示。
图1:直流稳压电源中常用的二极管伏安特性曲线
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伏安特性表达式
直流稳压电源中常用的二极管的伏安特性表达式可以表示为下式:
其中iD为流过直流稳压电源中常用的二极管两端的电流,uD为直流稳压电源中常用的二极管两端的加压,uT在常温下取26mv,IS为反向饱和电流。
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正向特性
伏安特性曲线的右半部分称为正向特性,由图1可见,当加直流稳压电源中常用的二极管上的正向电压较小时,正向电流小,几乎等于零。只有当直流稳压电源中常用的二极管两端电压超过某一数值Uon时,正向电流才明显增大。将Uon称为死区电压。死区电压与直流稳压电源中常用的二极管的材料有关。一般硅直流稳压电源中常用的二极管的死区电压为0.5V左右,锗直流稳压电源中常用的二极管的死区电压为0.1V左右。
当正向电压超过死区电压后,随着电压的升高,正向电流将迅速增大,电流与电压的关系基本上是一条指数曲线。由正向特性曲线可见,流过直流稳压电源中常用的二极管的电流有较大的变化,直流稳压电源中常用的二极管两端的电压却基本保持不变。通过在近似分析计算中,将这个电压称为开启电压。开启电压与直流稳压电源中常用的二极管的材料有关。一般硅直流稳压电源中常用的二极管的死区电压为0.7V左右,锗直流稳压电源中常用的二极管的死区电压为0.2V左右。
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反向特性
伏安特性曲线的左半部分称为反向特性,由图1可见,当直流稳压电源中常用的二极管加反向电压,反向电流很小,而且反向电流不再随着反向电压而增大,即达到了饱和,这个电流称为反向饱和电流,用符号IS表示。
如果反向电压继续升高,当超过UBR以后,反向电流急剧增大,这种现象称为击穿,UBR称为反向击穿电压。
击穿后不再具有单向导电性。应当指出,发生反向击穿不意味着直流稳压电源中常用的二极管损坏。实际上,当反向击穿后,只要注意控制反向电流的数值,不使其过大,即可避免因过热而烧坏直流稳压电源中常用的二极管。当反向电压降低后,直流稳压电源中常用的二极管性能仍可能恢复正常。
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温度对直流稳压电源中常用的二极管伏安特性的影响
图2:直流稳压电源中常用的二极管的温度特性
温度升高,正向特性左移,反向特性下移;室温附近,温度每升高1℃;正向压降减少2-2.5mV;室温附近,温度每升高10℃,反向电流增大一倍。直流稳压电源中常用的二极管的温度特性如图2所示。
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