半导体二极管的选用
通常小功率锗二极管的正向电阻值为300~500Ω,硅管为1kΩ或更大些。锗管反向电阻为几十千欧,硅管反向电阻在500kΩ以上(大功率二极管的数值要大得多)。正反向电阻差值越大越好。
点接触二极管的工作频率高,不能承受较高的电压和通过较大的电流,多用于检波、小电流整流或高频开关电路。面接触二极管的工作电流和能承受的功率都较大,但适用的频率较低,多用于整流、稳压、低频开关电路等方面。 选用整流二极管时,既要考虑正向电压,也要考虑反向饱和电流和反向电压。选用检波二极管时,要求工作频率高,正向电阻小,以保证较高的工作效率,特性曲线要好,避免引起过大的失真。
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二极管在较高频率下应用的时候,需要注意二极管除了我们知道的正常的导通状态和正常的截至状态以外,在两种状态之间,转换过程中还存在着开启效应和关断效应。
① 开启效应:表征着二极管由截止过渡到导通的特性,从反向电压VR正向导通,跳变至电压VP,然后慢慢降低为二极管正向导通电压VF,达到稳定状态的过程称为二极管的正向恢复过程。这一过程所需要的时间称为正向恢复时间。开启过程的过程是对对反偏二极管的结电容充电,使二极管的电压缓慢上升,因PN结耗尽区的工作机理,使电压的上升比电流的上升要慢很多。
② 关断效应:表征着二极管由导通过渡到截止的特性,从二极管正向导通电压VF,跳变至负向电压VFF,然后反向截止达到稳定状态VR的过程称为二极管的反向恢复过程。这一过程所需要的时间称为反向恢复时间。由于电荷存储效应,二极管正向导通时,会存在非平衡少数载流子积累的现象。在关断过程中存储电荷消失之前,二极管仍维持正偏的状态。为使其承受反向阻断的能力,必需将这些少子电荷抽掉。反向恢复时间分为存储时间Ts与下降时间Tf,存储时间时二极管处在抽走反向电荷的阶段,在这段时间以后电压达到反向值,二极管可开始反向阻断,下降时间则是对二极管耗尽区结电容进行充电的过程,直到二极管完全承受外部所加的反向电压,进入稳定的反向截止状态。
二极管的暂态开关过程就是PN结电容的充、放电过程。二极管由截止过渡到导通时,相当于电容充电,二极管由导通过渡到截止时,相当于电容放电。二极管结电容越小,充、放电时间越短,过渡过程越短,则二极管的暂态开关特性越好。
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