二極管詳細(xì)介紹

1、二極管詳細(xì)介紹,二極管是最簡單的一種旁熱式電子管，如圖1所示，K表示陰極，A表示陽極，G表示電子 管。燈絲通電后，當(dāng)陽極A加正電源E時，二極管導(dǎo)通，有電流，當(dāng)陽極A加負(fù)電源E時， 二極管截止，沒有電流，所以二極管具有單向?qū)щ娦?。圖1、二極管單向?qū)щ娨?、整流電路圖2（a）是最簡單的半波整流電路，其中B是電源變壓器，Rfz是負(fù)載電阻，代表使用直流 電源的用電設(shè)備，當(dāng)交流電壓e2正半波時，二極管導(dǎo)通，形成陽極電流ia，如圖2（a）所 示。當(dāng)交流電壓e2負(fù)半波時，二極管載止，電路中沒有電流通過，這樣，由于二極管的單向 導(dǎo)電作用，使電流只能向一個方向流動，其波形如圖2（C）所示，陽極電流ia流過負(fù)載電阻

2、 Rfz產(chǎn)生電壓降Ufz，如圖2（d）所示.2 J半波整流電路只利用了輸入交流電壓的半個周期，所以效率很低，而且負(fù)載上得到的電壓波動 很大，全波整流電路的效率和直流輸出電壓都比半波整流高一倍，其電路如圖3（a）所示， 對于交流電源的兩個半波，電子管G1和G2輪流導(dǎo)通，以相同的方向供給負(fù)載電流ifz （其波 形如圖3（e）所示）。圖3（g）是用雙二極整流管6Z4組成的全波整流電路。為了得到平滑的直流電壓，需要進(jìn)行 濾波。最簡單的濾波電路是在負(fù)載上并聯(lián)一個電容C作濾波器，如圖4所示圖3、全波整流電路及波形RI/圖4、并聯(lián)電容濾波電路及輸出電壓波形 如果在濾波器電路中再加入電感或電感和電容，如圖5就

3、可使負(fù)載兩端的電壓的平滑性得到進(jìn)淑）電客輔入式圖5、幾種濾波電路圖6、整流濾波電路實(shí)例圖6是QP379-B型傳輸測試器電源供給電路的實(shí)例，電子管G5和電源變壓器B2組成全波整 流電路，經(jīng)過阻容濾波器C12、R37和C13,再接到穩(wěn)壓管G6（WY1）和R38組成的穩(wěn)壓 電路。二、穩(wěn)壓管和穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管的陰極是一個鎳質(zhì)的空心圓筒，內(nèi)表面涂有氧化物，陽極是位于陰極中央的一根金屬 桿。觸發(fā)極是一截鎳片，一端附在陰極表面，另一端指向陽極。管內(nèi)充入氖、氦和氬等到惰性 氣體。從穩(wěn)壓管的構(gòu)造可以看出它是沒有燈絲的，因此管內(nèi)沒有電子發(fā)射，但由于環(huán)境空間存在著宇 宙線、紫外線以及各種放射性物質(zhì)的射線，使管內(nèi)少量的

4、氣體游離而保持一定數(shù)量的電子和正 離子，當(dāng)在隱壓管兩端加上直流電壓時，這些少量的電子及正離子分別向陽極陰極運(yùn)動，產(chǎn)生 微量的電流，如果外加電壓達(dá)到適當(dāng)?shù)臄?shù)值時，電子獲得足夠的動能，碰撞氣體分子迅速電 離，與此同時，正離子也高速轟擊陰極，使陰極表面發(fā)射出更多的電子，這種反應(yīng)迅速連鎖地 進(jìn)行，直至管內(nèi)出現(xiàn)有紅色的輝光為止，這種現(xiàn)象稱為輝光放電。穩(wěn)壓管達(dá)到輝光放電后，就具有穩(wěn)壓作用，圖6和和圖8為接上穩(wěn)壓管的電路，表一給出常用 穩(wěn)壓管型號和參數(shù)。圖8、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路表一、穩(wěn)壓管型號參數(shù)型號穩(wěn)定電壓（V）起動電壓（V）最小工作電流（mA）最大工作電流（mA）型號穩(wěn)定電壓（V）起動電壓（V）最小工作電流

5、（mA）最大工作電流（mA）WY1150180540WY2105133530WY2P75105540WT3P105127540WY4P150180530CL5B（蘇）150180510VR75（美）75100530VR90（美）90115530VR105（美）105133530VR150（美）150163540三、檢波器和二極管檢波電路檢波器的作用，主要是把高頻調(diào)幅波還原為我們所需要的音頻信號。收音機(jī)常用的檢波器有二極管檢波，陽極檢波，柵極檢波，陰極檢波等。二極管和雙二極管的檢波電路，如圖9和圖10所示W(wǎng) -L圖9、二極管栓檢波電路圖10雙二極管檢波電路當(dāng)高頻調(diào)幅信號經(jīng)過電子管G1檢波之后，就

6、有脈沖電壓輸出。這個電壓，包含有高頻成分、 音頻成分和直流成分。高頻成分通過電容器C1濾掉，而音頻和直流成分降落在電阻R和電位 器W上，其中直流成分被隔離直流電容器C2隔掉，而音頻成分則通過C2送到電子管G2的 柵極進(jìn)行放大。調(diào)節(jié)電位器W即可調(diào)節(jié)音頻電壓的大小而改變音量。四、二極管的特性曲線二極管的特性曲線就是陽極電流隨陽極電壓而變化的曲線，又叫伏安特性曲線如圖11所示。圖11、二極管特性曲線由特性曲線(a)可看出，隨著陽極電壓的增加，陽極電流也增加。但當(dāng)陽極電壓足夠大，陰極 發(fā)射的電子已全部被吸引到了陽極，陽極電流就不會繼續(xù)增加而變?yōu)槠教?。但通常二極管在出 現(xiàn)這種平坦?fàn)顟B(tài)之前，陰極已被燒壞了

7、，所以二極管只能工作在二極管特性曲線的長升部分， 圖11(b)。通常，二極特性曲線可用下式描述：ia頂亍式中：G-常數(shù)，由二極管的構(gòu)造決定；-Ua-陽極電壓；-ia-陽極電流。這個公式常稱為二極管的3/2次方定律。五、二極管的參數(shù)和極限值為了對不同的二極管進(jìn)行比較和選用，除了特性曲線之外，還利用一些參數(shù)來表示二極管的性質(zhì)：內(nèi)阻二極管的內(nèi)阻Ri 一般是指在額定燈絲電壓下，直流陽極電壓Ua對直流陽極電流Ia的比值：Ri=Ua/Ia由于二極管特性曲線的非線性，各工作點(diǎn)的內(nèi)阻是不相同的。手冊中給出的二極管內(nèi)阻是在特 性曲線的運(yùn)用范圍內(nèi)各工作點(diǎn)內(nèi)阻的平均值。陽極耗散功率二極管在工作時，電子撞擊陽極而消耗

8、的能量，使陽極溫度升高，陽極必須把這些熱量散發(fā)出 去每種管子陽極能散發(fā)掉的能量，稱為陽極耗散功率。陽極耗散匠功率等于陽極電壓Ua與陽極電流Ia的乘積：Pa=UaIa最大陽極反峰電壓二極管的反向電壓（陰極為正，陽極為負(fù)）的最大允許值就是二極管的最大陽極反峰電壓。當(dāng) 反峰電壓超過陽極和陰極之間的絕緣強(qiáng)度時，就會使二極管擊穿面損壞，所以在使二極管時， 應(yīng)注意不得超過手冊上規(guī)定的最大反峰電壓值。最大整流電流二極管允許連續(xù)不斷地通過的最大平均陽極電流值，稱為二極管的最大整流電流，當(dāng)超過這個 電流時，陽極溫度將迅速升高而損壞管子。最大陽極峰值電流二極管在導(dǎo)電的半個周期內(nèi)，當(dāng)外加電壓達(dá)到峰值時，陽極電流也達(dá)

9、到最大值，所謂最大陽極 峰值電流，就是指二極管允許的最大瞬時電流值。在選用整流管時，主要從負(fù)載所需的直流電壓和直流電流來考慮，整流管的最大整流電流應(yīng)比 負(fù)載電流大，而最大陽極反峰電壓，不應(yīng)低于為滿足輸出直流電壓所需要的交流電壓峰值的二 倍。壽命當(dāng)電子管發(fā)射電流降低到額定數(shù)值的80%時，所用的上時數(shù)稱為電子管的壽命。一般電子管 的壽命約為500-5000小時，長壽命管（管名后加注S）則在5000小時以上。除了上述電氣性能的定額外，還有使用環(huán)境方面的定額，如外殼溫度，最低氣壓，耐受最大的 加速度等。二極管的應(yīng)用 續(xù)流二極管其實(shí)還是個二極管只不過它在這起續(xù)流作用而以，例如在繼電器線圈兩端反 向接的那

10、個二極管或單向可控硅兩端反向接的也都是為什么要反向接個二極管呢？ 因?yàn)槔^電器的線圈是一個很大的電感，它能以磁場的形式儲存電能，所以當(dāng) 他吸合的時候存儲大量的磁場當(dāng)控制繼電器的三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂習(xí)r線圈斷電但 是線圈里有磁場這時將產(chǎn)生反向電動勢電壓高達(dá)1000V以上很容易擊穿推動三極 管或其他電路元件，這是由于二極管的接入正好和反向電動勢方向一致把反向電勢 通過續(xù)流二極管以電流的形式中和掉從而保護(hù)了其他電路元件，因此它一般是開 關(guān)速度比較快的二極管，象可控硅電路一樣因可控硅一般當(dāng)成一個觸點(diǎn)開關(guān)來用， 如果控制的是大電感負(fù)載一樣會產(chǎn)生高壓反電動勢原理和繼電器一樣的。在顯示器 上也用到一般用在消磁繼電器的線圈上。經(jīng)常和儲能元件一起使用，防止電壓電流突變，提供通路。電感可以經(jīng)過它 給負(fù)載