1、我们首先来看二极管的伏安特性。
如上图所示,二极管的伏安特性可以分为三段:
A段+B段–正向特性:
该段表示外加正向电压时二极管的工作情况,在正向特性的起始部分,正向电压很小,外电场不足以克服内电场对多数载流子的阻碍作用,正向电流几乎为零,这一区域成为正向二极管的伏安特性的死区,对应的电压成为死区电压(也称为门坎电压),硅管的死区电压为0.5V,锗管的死区电压为0.1V;
当正向电压超过某一数值后,内电场就被削弱,正向电流迅速增大,二极管导通,这一区域成为正向导通区。二极一旦导通后,只要正向电压有微小变化,就会使正向电流变化较大。二极管正向导通后,管子上的正向压降不大,正向压降的变化很小,一般硅管的为0.7V,锗管的死区电压为0.3V;,在使用二极管时,如果外加电压较大,一般需要串联限流电阻,以免产生过大电流烧坏二极管。
C段–反向特性
这段表示外加反向电压时二极管的工作情况,在一定的反向电压范围时,反向电流很小且变化不大,这一区域称为反向截止区,这是因为反向电流是少数载流子的偏移运动形成的,一定的温度下,少子的数目基本不变,所以反向电流基本恒定,与反向电压的大小无关,故通常成为反向饱和电流。
D段–反向击穿特性
当反向电压继续增大到某一数值时,二极管的反向电流会突然增大,我们称此时二极管发生了反向击穿,所以普通二极管的应该避免被击穿,但稳压二极管必须工作于击穿状态,因此在击穿区虽然电流变化较大,而电压却能保持基本不变,正是利用这个特性,稳压管才能起到稳压的作用。
这里再提一下,理想二极管的伏安特性曲线,正向压降UD=0V,门坎电压Uth=0V
2、二极管的伏安特性方程
二极管的正向特性和反向特性也可以用二极管伏安特性方程来描述。
但反向击穿特性不能用伏安特性方程来描述。
3、二极管的主要参数
最大整流电流If:长期运行时,允许通过的最大正向平均电流。
最大反向工作电压Ur:允许承受的最大反向电压,其值约为击穿电压Ubr的一半。
反向电流Ir:外加反向电压尚未击穿时,流过管子的电流。
最高工作频率fm:主要由极间电容的大小决定。当工作频率高于此值时二极管的单向导电特性将变差,甚至消失。
注:以上漫画转自《漫画电学原理》。