對(duì)稱(chēng)電路等勢(shì)點(diǎn)的判定方法

1、對(duì)稱(chēng)電路等勢(shì)點(diǎn)的判定方法王光義（山東濱州師專(zhuān)物理系256604）對(duì)復(fù)雜電路進(jìn)行等勢(shì)點(diǎn)短路或斷路處理可使電路的求解得到簡(jiǎn)化（此方法的關(guān)鍵在于等勢(shì)點(diǎn)的判定（不少文獻(xiàn)，如l、2只側(cè)重對(duì)等勢(shì)點(diǎn)如何處理，未闡明等勢(shì)點(diǎn)的一般判定方法（本文對(duì)等勢(shì)點(diǎn)判定方法作較細(xì)致的研究（對(duì)有兩個(gè)端子的線(xiàn)性電路N,若用垂直平分端口a、b的個(gè)面橫切電路N,可將N切為兩完全相同的部分N',且兩N'間無(wú)交叉連接的支路，則電路N稱(chēng)平衡對(duì)稱(chēng)電路，其橫切面是N對(duì)端口的平衡對(duì)稱(chēng)面（如圖1（a）所示（i-4誥一U-閣1方法一若在平衡對(duì)稱(chēng)電路的端子間接入電源，則落在平衡對(duì)稱(chēng)面上的節(jié)點(diǎn)都是等勢(shì)點(diǎn)（對(duì)方法一可作嚴(yán)格證明，為了簡(jiǎn)化，

2、只作定性說(shuō)明（橫切面把電路分為兩對(duì)稱(chēng)部分;與橫切面上各節(jié)點(diǎn)相聯(lián)接的兩對(duì)稱(chēng)部分的對(duì)應(yīng)支路中的電流必相等，且相對(duì)節(jié)點(diǎn)方向相反（流入、流出節(jié)點(diǎn)），根據(jù)基爾霍夫電流定律，位于平衡對(duì)稱(chēng)面上各節(jié)點(diǎn)間的支路（若兩節(jié)點(diǎn)間無(wú)支路，把兩節(jié)點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)短接也表示這種情況）無(wú)電流，各節(jié)點(diǎn)必等電勢(shì)（對(duì)有兩個(gè)端子的電路N,若用過(guò)兩端扭a、b的平面直劈電路N,可將N劈為兩完全相同的部分N',則電路N稱(chēng)傳遞對(duì)稱(chēng)電路，其直劈面是N的傳遞對(duì)稱(chēng)面（如圖1（b）所示（方法二若在傳遞對(duì)稱(chēng)電路的端口接入電源，則與傳遞對(duì)稱(chēng)面對(duì)稱(chēng)的每一對(duì)節(jié)點(diǎn)分別等電勢(shì)（因?yàn)閭鬟f對(duì)稱(chēng)面兩側(cè)電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，對(duì)應(yīng)支路元件參數(shù)、電流、電壓完全相同，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)必等電

3、勢(shì)（某電路是平衡對(duì)稱(chēng)，也可能同時(shí)是傳遞對(duì)稱(chēng)（一般來(lái)說(shuō)，平衡對(duì)稱(chēng)面只有一個(gè)，而傳遞對(duì)稱(chēng)面有時(shí)不只一個(gè)（如立方體電路對(duì)角節(jié)點(diǎn)間的傳遞對(duì)稱(chēng)面）（若同時(shí)運(yùn)用平衡對(duì)稱(chēng)和傳遞對(duì)稱(chēng)，或反復(fù)運(yùn)用傳遞對(duì)稱(chēng)，可找出更多的等勢(shì)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理（根據(jù)方法一可得出推論：1對(duì)平衡對(duì)稱(chēng)電路，若某支路被平衡對(duì)稱(chēng)面所平分，則該支路的電阻R酚製炯棉電凰的串聯(lián).分裂點(diǎn)與平賀對(duì)稱(chēng)荀上的其它節(jié)點(diǎn)等電勢(shì)（2若把平衡對(duì)稱(chēng)面上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)分裂為平衡對(duì)稱(chēng)面上的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)后仍為平衡對(duì)稱(chēng)電路，則該節(jié)點(diǎn)可分裂為幾個(gè)節(jié)點(diǎn)（根據(jù)方法二也可得到兩個(gè)推論：3對(duì)傳遞對(duì)稱(chēng)電路，若某支路被傳遞對(duì)稱(chēng)面所平分，則該支路的電阻R可外裂為兩個(gè)尋電阻的串聯(lián),點(diǎn)仍在佶謹(jǐn)對(duì)稱(chēng)面上.

4、4若把傳遞對(duì)稱(chēng)面上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)分裂為幾個(gè)節(jié)點(diǎn)后仍為傳遞對(duì)稱(chēng)電路，則該節(jié)點(diǎn)可分裂為幾個(gè)節(jié)點(diǎn)（運(yùn)用方法一、二找出盡可能多的等勢(shì)點(diǎn)后并短路處理（可使復(fù)雜電路化為串、并聯(lián)電路，運(yùn)用推論1,4有時(shí)使復(fù)雜電路直接比為串、并聯(lián)電路（這些方法很適宜求電路的等效電阻（圖2(a)每邊電阻均為R,對(duì)端扭a、b而言，既平衡對(duì)稱(chēng)，也傳遞對(duì)稱(chēng)(因此，節(jié)點(diǎn)c、d;e、f、g;h、i分別為等勢(shì)點(diǎn)(把等勢(shì)點(diǎn)短路后即成為申并聯(lián)電路，電阻為區(qū)12衣血-(Rf/R)+(R/R/R/K)'2據(jù)推論2,節(jié)點(diǎn)f可分裂為f'、f兩個(gè)節(jié)點(diǎn)見(jiàn)圖2(b)，則%工尺琲R仃猱”R”=|尺圖3(a)所示的電路，每個(gè)電阻均為R對(duì)端扭A、B而

5、言，xx為平0衡對(duì)稱(chēng)面，yy為傳遞對(duì)稱(chēng)面(xx把上下兩條支路平分，這兩條支路可(b)(其等效電阻分裂，再把等勢(shì)點(diǎn)短路得圖3筆者曾用“遞推法”研究過(guò)對(duì)稱(chēng)復(fù)雜電路，本文則是研究對(duì)稱(chēng)復(fù)34雜電路的又一方法(第5章三相交流電路一、學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求1（了解三相交流電的產(chǎn)生，理解對(duì)稱(chēng)三相電源的特點(diǎn);2（掌握三相電源、三相負(fù)載的星形和三角形聯(lián)結(jié)方法及相電壓、相電流、線(xiàn)電壓、線(xiàn)電流的關(guān)系，了解中性線(xiàn)的作用;3（熟悉三相對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算特點(diǎn);4（熟悉幾種典型三相不對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算;5（掌握對(duì)稱(chēng)三相電路功率的計(jì)算方法。二、本章重點(diǎn)內(nèi)容1（三相交流電路是指由三個(gè)頻率相同、最大值（或有效值）相等，在相位0上互差120電角的

6、單相交流電動(dòng)勢(shì)組成的電路，這三個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為三相對(duì)稱(chēng)電動(dòng)勢(shì)。2（三相電源的輸電方式有三相四線(xiàn)制（由三根火線(xiàn)和一根地線(xiàn)組成）通常在低壓配電系統(tǒng)中采用;由三根火線(xiàn)所組成的輸電方式稱(chēng)三相三線(xiàn)制。33（三相電源星形聯(lián)結(jié)時(shí)的電壓關(guān)系:線(xiàn)電壓是相電壓的倍，即U,3ULP4（三相電源三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的電壓關(guān)系:線(xiàn)電壓的大小與相電壓的大小相等，即U,ULP5（三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)時(shí)，無(wú)論有無(wú)中性線(xiàn)電壓關(guān)系均為:U,3ULPI,I,I,ILUVW若三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)，貝V,有中性線(xiàn)時(shí)，中性線(xiàn)上流過(guò)的電流為，I,I，I，INUVW若三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)，貝中性線(xiàn)上流過(guò)的電流為零。若三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)，貝中性線(xiàn)上有電流流過(guò)，此時(shí)中性線(xiàn)不能省略

7、，決不能斷開(kāi)。因此中性線(xiàn)上不能安裝開(kāi)關(guān)、熔斷器。6（三相負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，若三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)，貝電壓、電流關(guān)系為:U,ULPI,3ILP7（三相對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算，只需取其中的一相，按單相電路進(jìn)行計(jì)算即可。8（三相不對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算，根據(jù)負(fù)載不同的連接方式，對(duì)幾種典型不對(duì)稱(chēng)其電路特點(diǎn)進(jìn)行分析，找出其特點(diǎn)，然后分別進(jìn)行計(jì)算。9（三相電路的功率分為有功功率、無(wú)功功率和視在功率，有功功率為P,UIcos,PPPP,P，P，P,UIcos,，UIcos,，UIcos,1231P1P2P2P3P3P若三相電路對(duì)稱(chēng)，則P,3P,3UIcos,PPPP,3UIcos,LL無(wú)功功率為Q,3UIsin,LL視在功率為22

8、S,3UI,P，QLL如果三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)，三相的總功率等于分別計(jì)算的三個(gè)單相功率之和。三、本章內(nèi)容的前后聯(lián)系1（三相電路可以看成是三個(gè)同頻率正弦電源作用下的正弦電流電路，對(duì)它的計(jì)算，第四章正弦交流電路中所闡述的方法完全適用，原則上均已解決。但是，由于三相電路的對(duì)稱(chēng)性而使三相電路具有一些特殊規(guī)律，利用這些規(guī)律可以使對(duì)稱(chēng)三相電路的分析計(jì)算化為一相電路來(lái)進(jìn)行，因而簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程。這就是本章分析方法的特點(diǎn)。2（對(duì)稱(chēng)三相電路的線(xiàn)電壓、相電壓以及線(xiàn)電流、相電流之間有效值及相位的關(guān)系，對(duì)稱(chēng)三相電路化成一相電路計(jì)算的方法，都要熟練掌握。不對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算，三相功率及測(cè)量等問(wèn)題，在學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)予以重視。3(學(xué)習(xí)本

9、章的目的，可為后續(xù)的三相電機(jī)打基礎(chǔ)。此外，也可了解電力系統(tǒng)供用電的基礎(chǔ)知識(shí)。四、學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)1(了解三相發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造，定子三相繞組是如何放置的,三相電動(dòng)勢(shì)0是如何產(chǎn)生的,為什么它們的幅值相等而彼此的相位差為120,2(對(duì)于三相對(duì)稱(chēng)電壓會(huì)用三角函數(shù)式、正弦波形圖、相量圖和相量式表示它們。3(當(dāng)電源作三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，必須把三個(gè)繞組的始、末端依次正確聯(lián)接，否則電源內(nèi)部就有很大的環(huán)行電流，從而有燒毀電源的危險(xiǎn)。4(在對(duì)稱(chēng)三相電路中，有:3(1)星形聯(lián)結(jié)的線(xiàn)電壓是相電壓的倍，而線(xiàn)電壓的相位超前于對(duì)應(yīng)的0相電壓30;3(2)三角形聯(lián)結(jié)的線(xiàn)電流是相電流的倍，而線(xiàn)電流的相位滯后于對(duì)應(yīng)0的相電流30;5(在分

10、析計(jì)算對(duì)稱(chēng)三相電路的時(shí)候，由于對(duì)稱(chēng)YY聯(lián)接的中性點(diǎn)等電位，因而其分析計(jì)算可以化為一相電路來(lái)進(jìn)行。這個(gè)方法解題的一般步驟為:(1) 將電源端的對(duì)稱(chēng)線(xiàn)電壓用對(duì)稱(chēng)星形聯(lián)接的電壓源代替;(2) 將三角形聯(lián)接的負(fù)載變成等效星形;(3) 畫(huà)出一相(例如A相)計(jì)算電路圖(注意:中線(xiàn)阻抗Z不出現(xiàn)在圖N中，各中性點(diǎn)之間用線(xiàn)聯(lián)接起來(lái));(4) 用第四章的方法解之;(5) 一相的相電壓或線(xiàn)電流獲得，則其它兩相不必再計(jì)算，可根據(jù)對(duì)稱(chēng)三相的特點(diǎn)，直接寫(xiě)出其它兩相的相電壓和線(xiàn)電流;(6) 若還需求原電路的線(xiàn)電壓或三角形聯(lián)接中的相電流，則可根據(jù)星形聯(lián)接的線(xiàn)電壓與相電壓的關(guān)系規(guī)則以及三角形聯(lián)接的線(xiàn)電流與相電流的關(guān)系規(guī)則寫(xiě)出。

11、五、典型例題分析,u,311sin(st-30)VU例5(1已知對(duì)稱(chēng)星形聯(lián)結(jié)的三相電源，U相電壓為，試寫(xiě)出各線(xiàn)電壓瞬時(shí)值表達(dá)式，并畫(huà)出各相電壓和線(xiàn)電壓的相量圖。解：由于電源是對(duì)稱(chēng)星形聯(lián)結(jié)，所以線(xiàn)電壓的有效值為：311U,3U,3,V,380VLP2,30又因?yàn)橄嚯妷涸谙辔簧蠝笥谙鄳?yīng)的線(xiàn)電壓，所以U相線(xiàn)電壓的解析式為:00u,2Usint,，),3802sin(,t,30,30)V,3802sin,tVUVLUV，根據(jù)電壓的對(duì)稱(chēng)性，V相線(xiàn)電壓滯后于U相線(xiàn)電壓120,W相線(xiàn)電壓滯后，于V相線(xiàn)電壓120，因此V、W相的線(xiàn)電壓解析式為：0, ,u,2Usint，),3802sin(t,120)VVW

12、LVW0u,2Usin(st,),3802sin(,t,120)VWULWU各相電壓和線(xiàn)電壓的相量圖如圖5(1所示。圖5(1相電壓和線(xiàn)電壓的相量圖例5(2已知星形聯(lián)結(jié)負(fù)載每相電阻為10Q，感抗為150Q，對(duì)稱(chēng)線(xiàn)電壓的有效IP值為380V，求此負(fù)載的相電流。解:負(fù)載為星形聯(lián)結(jié)，所以負(fù)載的相電壓的有效值為:U380LU,V,220VP33負(fù)載的相電流的有效值為:U220pI,A,1.46AP2222R，X10，150L例5(3三相異步電動(dòng)機(jī)在線(xiàn)電壓為380V的情況下以三角形聯(lián)結(jié)的形式運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)耗用電功率6(55kW時(shí)，它的功率因數(shù)為0(79,求電動(dòng)機(jī)的相電流和線(xiàn)電流。U,U,380VPL解:由

13、于三相異步電動(dòng)機(jī)以三角形聯(lián)結(jié)的形式運(yùn)轉(zhuǎn)，。P,3UIcos,PP又三相異步電動(dòng)機(jī)屬于對(duì)稱(chēng)負(fù)載，故。3P6.55，10I,A,7.27APU,3cos3，380，0.79PI,3I,3，7.27A,12.6ALpV例5(4一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)接于線(xiàn)電壓為380的對(duì)稱(chēng)三相電源上運(yùn)行，測(cè)得W線(xiàn)電流為202A，輸入功率為ll0k，試求電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)、無(wú)功功率及視在功率。P,3UIcos,LL解:三相異步電動(dòng)機(jī)屬于對(duì)稱(chēng)負(fù)載，故。3P110，10cos,0.833UI3，380，202LL3110，10P,VA,132530VAS,cos0.832Q,Ssin,1325301-0.83var,73920v

14、ar例5(5如圖5(2所示，在電壓380V/220V的三相四線(xiàn)制電源上，接有三相對(duì)WW稱(chēng)Y型聯(lián)結(jié)白熾燈負(fù)載，已知所消耗總功率為180;此外在相上接有額定W電壓220V、功率40、功率因數(shù)為0(5的日光燈一支。試求各電流表讀數(shù)。/u,000U,220,OV,U,220,120V,U,220,120V,uvw解：設(shè)IP,180W,60W3每相白熾燈的功率為:p60I,A,0.273AU220p每相白熾燈的電流為:,0001,0.273,0A,I,0.273,120A,1,0.273,120A,uvw則:,p40I,A,0.364AwU,cos220,.5p日光燈的電流為：wU,，OOUIuw由于日

15、光燈電路屬于感性負(fù)載，的電流比滯后60，即比超前60?！?，01,0.364,60Aw則：'",0001,1,1,(0.273,120,0.364,60)A,0.553,85.3Awww'"",01,1,I,1,1,I,I,1,1,0.364,60ANuvwuvwww中線(xiàn)電流為：因此A、A、A、A表的讀數(shù)分別為0.273A、0.273A、0.553A、0.364A。123六、自我檢查題5(1測(cè)得三角形負(fù)載的三個(gè)線(xiàn)電流均為10A,能否說(shuō)線(xiàn)電流和相電流都是對(duì)稱(chēng)的？IP如已知負(fù)載對(duì)稱(chēng)，求相電流。R,20,X,15,5(2有一對(duì)稱(chēng)三相感性負(fù)載，每相負(fù)載的電阻

16、，感抗。若將此U,380VL負(fù)載連成星形，接于線(xiàn)電壓的對(duì)稱(chēng)三相電源上，試求相電壓、相電流、線(xiàn)電流，并畫(huà)出電壓和電流的相量圖。5(3將上題的三相負(fù)載接成三角形，接于原來(lái)的三相電源上，試求負(fù)載的相電流和線(xiàn)電流，畫(huà)出負(fù)載電壓和電流的相量圖，并將此題所得結(jié)果與上題結(jié)果加以比較，求得兩種接法相應(yīng)的電流之比。5(4三相四線(xiàn)制電路中有一組電阻性三相負(fù)載，三相負(fù)載的電阻值分別為R,R,5,R,10,U,380VUVWL，三相電源對(duì)稱(chēng)，電源線(xiàn)電壓。設(shè)電源的內(nèi)阻抗、線(xiàn)路阻抗、中性線(xiàn)阻抗均為零，試求:(1)負(fù)載相電流及中性線(xiàn)電流;(2)中性線(xiàn)完好，w相斷線(xiàn)時(shí)的負(fù)載相電壓、相電流及中線(xiàn)電流；(3)w相斷線(xiàn)，中性線(xiàn)也斷

17、開(kāi)時(shí)的負(fù)載相電流、相電壓;(4)根據(jù)(2)和(3)的結(jié)果說(shuō)明中性線(xiàn)的作用。,5(5若將上題中的三相四線(xiàn)制改為三相三線(xiàn)制，三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)，電阻值均為5,其他不變，試分別求U相負(fù)載斷路或短路時(shí)，負(fù)載上的相電壓、線(xiàn)電流和相電流。,UV5(6在上題的基礎(chǔ)上，將負(fù)載改為三角形聯(lián)結(jié)，其它不變，試分別求相負(fù)載斷路或U相端線(xiàn)斷路時(shí)，負(fù)載上的相電壓、線(xiàn)電流和相電流。WV5(7一臺(tái)國(guó)產(chǎn)300000k的汽輪發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，線(xiàn)電壓為18k，功率因數(shù)為0.85，發(fā)電機(jī)定子繞組為Y聯(lián)結(jié)，試求該發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的線(xiàn)電流及輸出的無(wú)功功率和視在功率。U,380VL5(8己如對(duì)稱(chēng)三相電源的線(xiàn)電壓，對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載

18、的每相電阻為32Q,電抗為24Q，試求在負(fù)載作星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種情況下接上電源，負(fù)載所吸收的有功功率、無(wú)功功率和視在功率。U,380VL5(9一個(gè)電源對(duì)稱(chēng)的三相四線(xiàn)制電路，電源線(xiàn)電壓，端線(xiàn)及中性線(xiàn)R,R,8,UV阻抗忽略不計(jì)。三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)，三相負(fù)載的電阻及感抗分別為，R,12,X,X,6,X,16,WUVW,。試求三相負(fù)載吸收的有功功率、無(wú)功功率及視在功率。七、自我檢查題答案10I,AP35.1不能。5.2相電壓U=220V;線(xiàn)電流和相電流都為8.8A。PI,8.83AI,26.4APL5.3相電流為;線(xiàn)電流為，I,44，120:AI,44，0:AI,44，,120:AWUV5.4(1

19、);,I,22，,60:AU。，I,44，120:AI,44，0:AI,44，,120:AWUV5.4(1);,I,22，,60:AN。I,44，,60:AN(2)各相電壓均為220V;中線(xiàn)電流。I,I,223AU,U,190VUVUV(3);。I,I,223AU,U,190VVWWV;。5.5U相負(fù)載斷路時(shí)：I,I,443AU,U,380VVWWVU相負(fù)載短路時(shí):;。,UV5.6相負(fù)載斷路時(shí):負(fù)載上的相電壓為380V;I,0I,76AI,76AUVVWWU負(fù)載上的相電流為；。I,763AI,76AI,76AWUV線(xiàn)電流為;。55I,2650AQ,1.86，10varS,3.5，10VAL5.

20、7;。Q,2171varP,2896WS,3620VA5.8負(fù)載作星形聯(lián)結(jié)時(shí):;。Q,3762varP,8688WS,10860VA負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)時(shí)：；。Q,7744varP,9196WS,12022VA5.9;。二極管的特性與應(yīng)用幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用也非常廣泛。二極管的工作原理晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電

21、壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流10。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱(chēng)為二極管的擊穿現(xiàn)象。二極管的類(lèi)型二極管種類(lèi)有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開(kāi)關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管

22、。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò)較小的電流（不超過(guò)幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過(guò)較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過(guò)較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開(kāi)關(guān)、脈沖及高頻電路中。二極管的導(dǎo)電特性二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二極管的正向特性和反向特性。1

23、. 正向特性在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式，稱(chēng)為正向偏置。必須說(shuō)明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱(chēng)為“門(mén)檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V）,稱(chēng)為二極管的“正向壓降”。2、反向特性在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱(chēng)為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí)

24、，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管，稱(chēng)為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱(chēng)為二極管的擊穿。二極管的主要參數(shù)用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo)，稱(chēng)為二極管的參數(shù)。不同類(lèi)型的二極管有不同的特性參數(shù)。對(duì)初學(xué)者而言，必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù):1、額定正向工作電流是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)允許通過(guò)的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過(guò)容許限度（硅管為140左右，鍺管為90左右）時(shí)，就會(huì)使管芯過(guò)熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過(guò)二極管額定正向工作電流值。例如，常用的IN4001,4007型鍺二極管的額定正向工作電流為A。12、最高反向工作電壓加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí)，會(huì)將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰?。為了保證使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。3、反向電流反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過(guò)二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向