晶体二极管特性以及基本应用

晶体二极管具有什么特性

二极管的核心是PN结，PN结具有单向导电性，这是二极管的主要特性。

二极管的导电性能，由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流决定，这两者之间的关系称为二极管的伏安特性。用于定量描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线，如图1-6所示。

由图1一6可见，二极管的导电特性可分为正向特性和反向特性两部分。

1.正向特性

指二极管加上正向电压时电流和电压的关系。

当二极管两端所加的正向电压由零逐渐增大时，开始时正向电流很小，几乎为零，二极管呈现很大的电阻，这个区域称为死区。硅二极管死区电压约为0. 5V;锗二极管死区电压约0. 2V。在实际使用中，当二极管正偏电压小于死区电压时，视为其正向电流为零的状态。外加电压超过死区电压后，正向电流开始出现，直到等于导通电压，正向电流迅速增加，这时二极管处于正向导通状态。硅管的导通电压为0.6-0. 7V，锗管的导通电压为0.2-0.3V.

2.反向特性

指二极管加反向电压时电流和电压的关系。

当给二极管加反向电压时，形成的反向电流很小，而且在很大范围内基本不随反向电压的变化而变化，故这个区域称为反向截止区。反向截止时通过的电流称为反向饱和电流，通常硅管有几微安到几十微安；锗管有几十微安到几百微安。这个电流是衡量二极管质量优劣的重要参数，其值越小，二极管质量越好。一般情况下可以忽略反向饱和电流，认为二极管反向不导通。

如果反向电压不断增大到一定值时，反向电流会突然增大，这种现象称为反向击穿，这时二极管两端所加的电压称为反向击穿电压。普通二极管正常使用时，是不允许出现这种现象的。

综上所述，二极管具有加一定的正向电压导通。加反向电压截止的特性。这种特性称为单向导电性。

晶体二极管及其基本应用

应用实例1：半导体变流技术

变流技术是一种电力变换的技术。通常所说的“变流”是指“交流电变直流电，直流电变交流电”。例如，常见的充电器，就使用了交流电变直流电的变流技术。

图5-3所示是三相半波不可控整流电路，任何时刻只有瞬时阳极电压最高的一相管导通，按电源的相序，每管轮流导通120°。

应用实例2：开关电源

开关电源中的应用电路如图5-4所示，VT1和开关变压器组成间歇振荡器，充电器加电后，220V市电经VD1半波整流后在VT1的C极上形成一个300V左右的直流电压，经过变压器初级加到VT1的C极，同时该电压还经启动电阻R2为VT1的B极提供一个偏置电压。由于正反馈作用，VT1的Ic迅速上升而饱和，在VT，进入饱和期间，开关变压器次级绕组产生的感应电压使VD2导通，向负载输出一个约9V左右的直流电压。开关变压器的反馈绕组产生的感应脉冲经VD3整流、C2滤波后产生一个与振荡脉冲个数呈正比的直流电压。此电压若超过稳压管VD2的稳压值，VD2便导通，此负极性整流电压便加在VT1的B极，使其迅速截止。VT1的截止时间与其输出电压呈反比。VD2的导通/截止直接受电网电压和负载的影响，电网电压越低或负载电流越大，VD2的导通时间越短，VT1的导通时间越长；反之，电网电压越高或负载电流越小，VD3的整流电压越高，VT1的导通时间越长，VT1的导通时间越短。

应用实例3：双向电力电子开关

双向电力电子开关应用电路如图5-5所示，在斩控式交流调压电路中电力电子开关必须满足：开关是全控的，可以控制导通也可以控制关断，所以必须采用全控型器件。电力电子开关必须是双向导电的，因此单个器件是无法满足要求的，必须用多个器件组合而成。开关频率较高，一般都在90kHz以上。

只用了一个可控元件，同时由4个二极管组成桥式连接，使得无论外电路电流方向如何 总是流入晶体管的集电极。

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