各种二极管的性能和应用.ppt

* HZ 2/33 Diode 半导体器件 －－常用的有 二极管，三极管，场效应管。 半导体三大特性 －－热敏特性； 光敏特性（即在加热情况下阻值明显下降，导电能力明显加强）； 掺杂特性。 PN 结 半导体基本概念 在一块纯净的半导体晶片上，采用特殊的掺杂工艺，在两侧分别掺入三价元素和 五价元素。一侧形成P型半导体，另一侧形成N型半导体，如图6.2所示。? 在结合面的两侧分别留下了不能移动的正负离子，呈现出一个空间电荷区。这个 空间电荷区就称为PN结。 PN结单向导电性－－正偏（P＋N－）导通，反偏（P－N＋）载止。 PN结 U I 死区电压 硅管0.5V,锗管0.1V。 导通压降: 硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。 反向击穿电压UBR 伏安特性 HZ 2/33 Diode 二极管 二极管的结构如右图所示。 1： 二极管的分类。 LG二极管按功能分类： 1.整流二极管（Rectifier Diode） 2.开关二极管（Switching Diode）也叫快速恢复二极管 3.肖特基二极管（Schottky Diode） 3.稳压管（Zener Diode） 4.瞬态电压抑制二极管（TVS Diode） 5.发光二极管（Light-emitting Diode） 6.其他类型：红外二极管（LED的一种，遥控器）， 变容二极管（Varactor Diode，高频调谐，早期收音模块）， 光电二极管（Photo Diode，光信号转电信号，接收头一部分/SMPS PC901/激光头ABCD）， 激光二极管（Laser Diode, 激光头发射激光). 2：伏安特性和主要参数 1.伏安特性 一般硅管导通压降约为0.7伏,锗管导 通压降约为0.3伏。除稳压二极管外， 反向击穿都将使二极管损坏。 2.主要参数 （1）最大整流电流IF 超过IF二极管的PN结将过热而烧断。 （2）最高反向工作电压URM 二极管一旦过压击穿损坏，失去了单向导电性。 （3）最大反向电流IRM 这个电流愈小二极管的单向导电性愈好。温升时，IRM增大。 uv/V ? ? ? ? 0 15 10 5 ? ? （μA） iv/mA ? ? ? ? A B B′ A′ -5 IR 0.2 0.4 0.6 0.8 ? ? ? ? C′ D′ D C -30 -U（BR） 硅 锗 图1.7 二极管伏安特性曲线 HZ 2/33 Diode 3.二极管级间电容 二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。 势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。 当外加电压发生变化时，耗尽层的宽度要相应地随之改变，即PN结中存储的电荷量要随之变化，就像电容充放电一样。 扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入P 区的少子（电子）在P 区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P 区有电子的积累。 同理，在N区有空穴的积累。正向电流大，积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容. 电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来。 CB在正向和反向偏置时均不能忽略。而反向偏置时，由于载流子数目很少，扩散电容可忽略。 PN结高频小信号时的等效电路： 势垒电容和扩散电容的综合效应 rd HZ 2/33 Diode 双向tvs可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压箝制到预定水平，双向tvs适用于交流电路，单向tvs一般用于直流电路。主要是用来防静电保护。LGEHZ用的比较少。 稳压管的最主要的用途是稳定电压。在要求精度不高、电流变化范围不大的情况下，可选与需要的稳压值最为接近的稳压管直接同负载并联。在稳压、稳流电源系统中一般作基准电源，也有在集成运放中作为直流电平平移。其存在的缺点是噪声系数较高，稳定性较差。 开关二极管是专门用来做开关用的二极管，它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短，脉冲和开关电路中。 SBD的主要优点包括两个方面： 1）由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度，故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低（约低0.2V）。 2）由于SBD是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复问题