第2讲稳压二极管

二极管的符号二极管的主要参数二极管二极管的特性二极管的检测半导体器件的命名方式学而时习之！半导体器件的命名方式第一部分数字字母字母(汉拼)数字字母(汉拼)电极数材料和极性器件类型序号规格号2—二极管3—三极管第二部分第三部分A—锗材料N型B—锗材料P型C—硅材料N型D—硅材料P型A—锗材料PNPB—锗材料NPNC—硅材料PNPD—硅材料NPNP—普通管W—稳压管Z—整流管K—开关管U—光电管X—低频小功率管G—高频小功率管D—低频大功率管A—高频大功率管第四部分第五部分例：2CP2AP2CZ2CW普通硅二极管普通锗二极管硅整流二极管硅稳压二极管二极管的一般符号二极管的符号发光二极管稳压二极管光电二极管变容二极管隧道二极管温度效应二极管tº双向击穿二极管磁敏二极管体效应二极管双向二极管交流开关二极管二极管的识别和检测1.目测判别极性2.用万用表检测二极管(1)用指针式万用表检测(2)用数字式万用表检测3.用万用表检测稳压二极管1.目测判别极性触丝半导体片2.用万用表检测二极管在R100或R1k挡测量红表笔是(表内电源)负极，黑表笔是(表内电源)正极。正反向电阻各测量一次,测量时手不要接触引脚(1)用指针式万用表检测一般硅管正向电阻为几千欧，锗管正向电阻为几百欧；反向电阻为几百千欧。正反向电阻相差不大为劣质管。正反向电阻都是无穷大或零则二极管内部断路或短路。1k000本页有动画设置,每点击鼠标,演示一步。(2)用数字式万用表检测红表笔是(表内电源)正极，黑表笔是(表内电源)负极。2k20k200k2M20M200在挡进行测量，当PN结完好且正偏时，显示值为PN结两端的正向压降(V)。反偏时，显示。本页有动画设置,每点击鼠标,演示一步。其它类型二极管一.发光二极管发光二极管包括可见光,不可见光,激光等不同的类型,这里只对可见光发光二极管做一简单介绍发光二极管的发光颜色决定于所用材料,目前有红,绿,黄,橙,白等色,可以制成各种形状,如长方型,圆形等。二.光电二极管•光电二极管是远红外线接受管,是一种光能与电能进行转换的器件，它的几种常见外形如图。•光电二极管的伏安特性:在无光照时,与普通二极管一样,具有单向导电性.有光照时,特性曲线下移,它们分布在第三,四象限内。§3稳压二极管(齐纳二极管)IZmax+-稳压二极管符号UIUZIZ稳压二极管特性曲线IZmin当稳压二极管工作在反向击穿状态下,且工作电流IZ在Izmax和Izmin之间时,其两端电压近似为常数正向同二极管稳定电流稳定电压是一种特殊的面接触型硅二极管用万用表检测稳压二极管稳压二极管的外型与普通二极管相似,极性判断方法与普通二极管相同。稳压值的判断：0~30V连续可调直流稳压电源v1.5k被测管+-+-直流电压档例：IRIZIo稳压二极管的稳压过程。RLIoIRVoIZIRVo请自行分析当RL↑或VI变化时的情况！VIVoIzIRURVo例：稳压二极管的应用RLuiuORDZiiziLUZ已知某稳压二极管的技术数据为：稳压值UZW=10V,Izmax=12mA,Izmin=2mA,负载电阻RL=2k,输入电压ui=12V,限流电阻R=200。若负载电阻变化范围为1.5k~4k,是否还能稳压？RLuiuORDZiiziLUZUZW=10Vui=12VR=200Izmax=12mAIzmin=2mARL=2k(1.5k~4k)iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）i=(ui-UZ）/R=（12-10）/0.2=10（mA）iZ=i-iL=10-5=5（mA）当RL=1.5k时,iL=10/1.5=6.7（mA）,iZ=10-6.7=3.3（mA）当RL=4k时,iL=10/4=2.5（mA）,iZ=10-2.5=7.5（mA）负载变化,但iZ仍在12mA和2mA之间,所以稳压管仍能起稳压作用在下图所示稳压电路中，Uz=6V,Izmax=40mA,Izmin=5mA;UImax=15V,UImin=13V;RLmin=300Ω,RLmax=600Ω。试选择限流电阻R.课堂练习解：根据限流电阻的作用,应有：Rmin(UImax-Uz)/(Izmax+ILmin)=(UImax-Uz)/(Izmax+Uz/RLmax)=(15-6)/(40+10)=0.18KΏRmax(UImin-Uz)/(Izmin+ILmax)=(UImin-Uz)/(Izmin+Uz/RLmix)=(13-6)/(5+20)=0.28KΏ∴R必须满足：0.18KΏR0.28KΏ选R=220Ώ常用稳压二极管的型号及稳压值型号1N47281N47291N47301N47321N47331N4734稳压值(V)3.33.63.94.75.15.6型号1N47351N47441N47501N47511N4761…稳压值(V)6.215273075…稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。二极管的特性1.普通二极管的特性2.稳压二极管的特性3.发光二极管的特性4.光电二极管的特性5.变容二极管的特性比较对照604020–0.02–0.0400.40.8–25–50iD/mAuD/ViD/mAuD/V0.20.4–25–5051015–0.01–0.020硅二极管的特性锗二极管的特性604020–0.0200.4–25–50iD/mAuD/V20C90C温度对二极管特性的影响iZ/mAuZ/VOUZIZminIZmaxUZIZIZ稳压二极管的特性工作条件：反向击穿发光二极管的特性u/Vi/mAO2工作条件：正向偏置工作电流:几毫安~几十毫安导通电压:(12)VuiO暗电流E=200lxE=400lx工作条件：反向偏置光敏二极管的特性uCjO)1(Bj0jUuCCPN结势垒电位差变容指数突变结1/2缓变结1/3超突变结1/26工作条件：反向偏置变容二极管的特性常用二极管的主要参数1.常用国产2AP系列检波二极管的主要参数部分进口检波二极管的主要参数2.部分常用整流二极管的主要参数3.部分常用1N系列二极管的主要参数4.部分常用稳压二极管的主要参数5.部分常用开关二极管的主要参数网上查询://：//识别稳压管与普通二极管简法•用指针式万用表×10k档测量其正、反向电阻，稳压管双向均呈低阻，而普通二极管则具有单向导电性。经验之谈1.稳压二极管只在低电压时具有单向导电性。提示：2.指针式万用表×10k档对应于万用表内部电池为22.5V(或9V)。指针式万用表的黑表笔接内部电池的正极；数字万用表的红表笔接的是其内部电池的正极。注意：∴用×10k档测量VZ≤22.5V（或9V）的稳压管时，正反向均呈低阻。巧用两种稳压管获得多种基准电压•基本原理:两只不同VZ值的稳压管可单独使用,也可串联使用(同相或反相串联),还有正向和反向使用两种情况。•例：试用两只稳定电压分别为VZ1=3V和VZ2=6V的硅稳压二极管获得多种基准电压。设稳压二极管的正向导通电压为0.7V。•解：(1)单独使用时，有三种情况：反向应用时有两种电压，VZ1=3V和VZ2=6V，正向使用时VZ3=0.7V。请自行画出联接示意图！经验之谈(2)串联使用时，有同相和反相串联两种接法，串联后又有正向和反向使用两种方式，故有4种稳压值：VZ7=6+0.7=6.7VVZ4=VZ1+VZ2=3+6=9VVZ5=0.7+0.7=1.4VVZ6=3+0.7=3.7V两个硅稳压管，Uz1=6V，Uz2=9V,把两者串联时可以得到几种稳压值？把两者并联时又如何？课堂练习若把两个稳压管并联，则可得稳压值为：6V，0.7V。解：稳压管实际上是特殊制造的二极管。反向击穿时，它两端的反向电压就是稳压电压。在正向电压下工作时，它两端的正向电压任为0.7V（硅管）。所以，若把两个稳压管串联，由于有四种接法（每个管子可以正向或者反向接），因此可得四种稳压值，它们是：15V，6.7V，9.7V，1.4V.X小结一、两种半导体和两种载流子两种载流子的运动电子—自由电子空穴—价电子两种半导体N型(多电子)P型(多空穴)二、二极管1.特性—单向导电正向电阻小（理想为0）反向电阻大（）)1(DSDTUueIi)1(,0DSDDTUueIiu0,0SDIIuiDuDU(BR)IFURM2.主要参数正向—最大平均电流IF反向—最大反向工作电压U(BR)(超过则击穿)反向饱和电流IR(IS)(受温度影响)3.二极管的等效模型理想模型(大信号状态采用)uDiD正偏导通电压降为零相当于理想开关闭合反偏截止电流为零相当于理想开关开关断开恒压降模型UD(on)正偏电压UD(on)时导通等效为恒压源UD(on)否则截止，相当于二极管支路断开UD(on)=0.60.8V估算时取0.7V硅管：锗管：0.10.3V0.2V折线近似模型相当于有内阻的恒压源UD(on)4.二极管的分析方法图解法微变等效电路法5.特殊二极管工作条件主要用途稳压二极管反偏稳压发光二极管正偏发光光敏二极管反偏光电转换