二極管分類與其應(yīng)用

1、二極管分類與其應(yīng)用22. 二極管在鉗位電路中的應(yīng)用 在工程應(yīng)用中，二極管常常用在鉗位電路中如圖1.24所示。 圖1.24 二極管組成的鉗位電路 R VD11 VD22 Ucc UIN1 UIN2 器件或電路 待保護的 3一種特殊的面接觸型半一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管。導(dǎo)體硅二極管。1 1）穩(wěn)壓管）穩(wěn)壓管工作于反向擊穿區(qū)。工作于反向擊穿區(qū)。 I/mAU/VO+ 正向正向 +反向反向 U(b) 穩(wěn)壓管符號穩(wěn)壓管符號(a) 穩(wěn)壓管伏安特性穩(wěn)壓管伏安特性 I1.4.2 穩(wěn)壓二極管及其應(yīng)用+ 1. 穩(wěn)壓管的特性穩(wěn)壓管的特性4 2. 穩(wěn)壓管的參數(shù)主要有以下幾項：穩(wěn)壓管的參數(shù)主要有以下幾項：1 1）穩(wěn)

2、定電壓）穩(wěn)定電壓 UZUZ2 2）最小穩(wěn)定電流）最小穩(wěn)定電流 IZminIZmin穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)時的穩(wěn)定工作電壓。穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)時的穩(wěn)定工作電壓。 正常工作的參考電流。正常工作的參考電流。I IZmin ，只要不超過額定功耗即可。，只要不超過額定功耗即可。3 3）最大穩(wěn)定電流）最大穩(wěn)定電流 IZmaxIZmaxIZmax是指穩(wěn)壓管長期工作，所允許是指穩(wěn)壓管長期工作，所允許通過的最大工作電流。通過的最大工作電流。 54 4）動態(tài)電阻）動態(tài)電阻 rZrZZZZIUr rZ 愈小愈好。對于愈小愈好。對于同一個穩(wěn)壓管，工作電同一個穩(wěn)壓管，工作電流愈大，流愈大， rZ 值愈小。值愈小。I

3、Z = 5 mA rZ 16 IZ = 20 mA rZ 3 rZ是指穩(wěn)壓管兩端電壓變化量與通過的電流是指穩(wěn)壓管兩端電壓變化量與通過的電流變化量之比值（變化量之比值（rZ =UZ/IZ） IZ/mA65 5）電壓溫度系數(shù)）電壓溫度系數(shù) U U穩(wěn)壓管電流不變時，環(huán)境溫度每變化穩(wěn)壓管電流不變時，環(huán)境溫度每變化 1 引起穩(wěn)定引起穩(wěn)定電壓變化的百分比。電壓變化的百分比。 ( (1) ) UZ 7 V, U 0；UZ 4 V， U 0； ( (2) ) UZ 在在 4 7 V 之間，之間， U 值比較小，性能比較穩(wěn)值比較小，性能比較穩(wěn)定。定。 2CW17：UZ = 9 10.5 V， U = 0.09

4、%/ 2CW11：UZ = 3.2 4.5 V， U = ( (0.05 0.03) )%/( (3) ) 2DW7 系列為溫度補償穩(wěn)壓管，用于電子設(shè)備的系列為溫度補償穩(wěn)壓管，用于電子設(shè)備的精密穩(wěn)壓源中。精密穩(wěn)壓源中。76 6）額定功耗）額定功耗 PZPZ額定功率決定于穩(wěn)壓管允許的額定功率決定于穩(wěn)壓管允許的溫升。溫升。PZ = UZIZPZ 會轉(zhuǎn)化為熱能，使穩(wěn)壓管發(fā)熱。會轉(zhuǎn)化為熱能，使穩(wěn)壓管發(fā)熱。電工手冊中給出電工手冊中給出 IZM，IZM = PZ/UZ8 3. 穩(wěn)壓管的應(yīng)用穩(wěn)壓管的應(yīng)用 穩(wěn)壓管在直流穩(wěn)壓電源中獲得廣泛的應(yīng)用。圖穩(wěn)壓管在直流穩(wěn)壓電源中獲得廣泛的應(yīng)用。圖1.26是最簡是最簡單的

5、穩(wěn)壓電路，單的穩(wěn)壓電路，UIN為輸入直流電壓，穩(wěn)壓管并聯(lián)在負(fù)載為輸入直流電壓，穩(wěn)壓管并聯(lián)在負(fù)載RL兩兩端，負(fù)載兩端電壓端，負(fù)載兩端電壓UO在在UIN與及與及IL變化時基本穩(wěn)定。變化時基本穩(wěn)定。 VZZ R UIN RL UO + IR IZ IL 圖1.26 穩(wěn)壓管組成的穩(wěn)壓電路 （1 1） 電路的工作原理電路的工作原理 91 1） 電路的工作原理電路的工作原理 3. 穩(wěn)壓管的應(yīng)用穩(wěn)壓管的應(yīng)用 若負(fù)載電阻若負(fù)載電阻RLRL不變而不變而UINUIN增大時，輸出電壓增大時，輸出電壓UOUO有有增加的趨勢，這一趨勢將引起下列過程增加的趨勢，這一趨勢將引起下列過程: : 若電網(wǎng)電壓若電網(wǎng)電壓UINUI

6、N不變，負(fù)載電阻不變，負(fù)載電阻RLRL減小時，輸出電壓減小時，輸出電壓UOUO有減小的趨勢，這一趨勢將引起下列過程：有減小的趨勢，這一趨勢將引起下列過程： 102 2） 限流電阻的選擇限流電阻的選擇 限流電阻限流電阻R的主要作用是：當(dāng)輸入電壓波動和負(fù)載的主要作用是：當(dāng)輸入電壓波動和負(fù)載電阻電阻RL變化時，將穩(wěn)壓管的電流限制在變化時，將穩(wěn)壓管的電流限制在IZminIZmax范范圍內(nèi)。若輸入電壓的最大值為圍內(nèi)。若輸入電壓的最大值為UINmax，最小值為，最小值為UINmin，負(fù)載電阻的最大值為負(fù)載電阻的最大值為RLmax，最小值為，最小值為RLmin，則負(fù)載，則負(fù)載電流的最小值和最大值分別為：電流

7、的最小值和最大值分別為： maxminLZLRUIminmaxLZLRUI(a) 當(dāng)輸入電壓最大和負(fù)載電流最小時，IZ最大，但不能超過IZmax，即有:maxminmaxZLZINIIRUUminmaxminmaxRIIUURZLZIN11(b) 當(dāng)輸入電壓最小和負(fù)載電流最大時，IZ最小，但不能小于IZmin，即有:minmaxminZLZINIIRUU則有則有maxminmaxminRIIUURZLZIN可得到R的范圍為：RminRmax，即： Rmin R Rmax 12 例例1.4.1 在圖在圖1.26所示的電路中，穩(wěn)壓管的參數(shù)為：所示的電路中，穩(wěn)壓管的參數(shù)為：UZ6V， 正常工作電流為

8、正常工作電流為2mA ，IZmax = 20mA，輸入，輸入電壓電壓UIN18V2V，負(fù)載電阻由開路變到，負(fù)載電阻由開路變到1K，如何選，如何選擇限流電阻？擇限流電阻？ 解：一般把正常工作電流視為穩(wěn)壓管的IZmin ，即IZmin =2mA；由題意知：RLmax =，RLmin = 1k；則ILmaxUZRLmin = 8 mA，ILmin= 0；而IZmax = 20mA ： 7002006218maxminmaxminZLZINIIUUR所以13KIIUURZLZIN25. 1266218minmaxminmax則： 700R1.25k ，選擇R=1k 。 14VDZR4. 使用穩(wěn)壓管需要

9、注意的幾個問題：使用穩(wěn)壓管需要注意的幾個問題：UOIO+IZIRUI+ 1 1）外加電源的正極接管子）外加電源的正極接管子的的 N N 區(qū)，電源的負(fù)極接區(qū)，電源的負(fù)極接 P P 區(qū)，區(qū)，保證管子工作在反向擊穿區(qū)；保證管子工作在反向擊穿區(qū)；RL2 2）穩(wěn)壓管應(yīng)與負(fù)載電阻）穩(wěn)壓管應(yīng)與負(fù)載電阻 RL RL 并聯(lián)；并聯(lián)；3 3）必須限制流過穩(wěn)壓管的）必須限制流過穩(wěn)壓管的電流電流 IZIZ，不能超過規(guī)定值，以，不能超過規(guī)定值，以免因過熱而燒毀管子。免因過熱而燒毀管子。15 光電二極管及其應(yīng)用 光電二極管是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體光電二極管是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件。也有可見光和不可見光（如遠

10、紅外光）之分。器件。也有可見光和不可見光（如遠紅外光）之分。其外形與發(fā)光管類似。其外形與發(fā)光管類似。 1.光電二極管在反向電壓作用下工作。 16 2.光電二極管的伏安特性及等效電路 iu0 E +UDRiE + UD RiUD Ri E + + UD i R有光照的正向電壓電路 無光照的正向電壓電路 有光照的反向電壓電路 有光照無偏置的光電池電路 171.4.4 發(fā)光二極管及其應(yīng)用發(fā)光二極管及其應(yīng)用1. 發(fā)光二極管 發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體器件，發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體器件，它包含了可見光、不可見光、激光等類型。它包含了可見光、不可見光、激光等類型。 可見光發(fā)光二極管也稱為可見光發(fā)光二極管也稱為LED，符號如，符號如圖所示。發(fā)光顏色目前有紅色、綠色、橙圖所示。發(fā)光顏色目前有紅色、綠色、橙色、黃色等。發(fā)光二極管的電特