Charakterystyka diody
Istnieją różne obecne skale operacji odchylenia do przodu i do tyłu. Przednia część krzywej wskazuje, że dioda przewodzi po prostu, gdy obszar P jest dodatni, a obszar N ujemny.
Dioda prawie nie przewodzi prądu w kierunku wysokiej rezystancji, tj. Kiedy Pregion jest ujemny, a obszar N jest dodatni. Teraz dziury i elektrony są odprowadzane ze złącza, powodując wzrost potencjału bariery. Ten stan jest wskazywany przez część krzywej dla prądu wstecznego.
Kropkowana część krzywej oznacza ideal curve, co by się stało, gdyby nie załamanie się lawiny. Poniższy rysunek przedstawia statyczną charakterystykę diody złączowej.
Charakterystyka DIODY IV
Charakterystyki napięcia prądu przewodzenia i wstecznego (IV) diody są zazwyczaj porównywane na jednej krzywej charakterystycznej. Rysunek przedstawiony w sekcji Charakterystyka do przodu pokazuje, że napięcie w przód i napięcie wsteczne są zwykle wykreślane na poziomej linii wykresu.
Wartości prądów do przodu i do tyłu są pokazane na osi pionowej wykresu. Napięcie do przodu przedstawione po prawej stronie i napięcie wsteczne po lewej stronie. Punkt początkowy lub wartość zerowa znajduje się na środku wykresu. Prąd do przodu wydłuża się powyżej osi poziomej z prądem wstecznym w dół.
Połączone wartości napięcia przewodzenia i prądu przewodzenia znajdują się w prawej górnej części wykresu, a napięcie wsteczne i prąd wsteczny w lewym dolnym rogu. Do wyświetlania wartości do przodu i do tyłu są zwykle używane różne skale.
Charakterystyka do przodu
Gdy dioda jest spolaryzowana do przodu, przewodzi prąd (IF) w kierunku do przodu. Wartość IF jest bezpośrednio zależna od wielkości napięcia przewodzenia. Zależność napięcia przewodzenia i prądu przewodzenia nazywana jest amperowoltem lub charakterystyką IV diody. Typową charakterystykę diody przewodzenia IV pokazano na poniższym rysunku.
Oto obserwacje -
Napięcie przewodzenia jest mierzone na diodzie, a prąd przewodzenia jest miarą prądu przepływającego przez diodę.
Gdy napięcie przewodzenia na diodzie jest równe 0 V, prąd przewodzenia (IF) jest równy 0 mA.
Gdy wartość zaczyna się od punktu początkowego (0) wykresu, jeśli VF jest stopniowo zwiększane w krokach co 0,1 V, IF zaczyna rosnąć.
Gdy wartość VF jest dostatecznie duża, aby pokonać potencjał barierowy złącza PN, następuje znaczny wzrost IF. Punkt, w którym to następuje, jest często nazywany napięciem kolanowymVK. Do diod germanowychVK wynosi około 0,3 V i 0,7 V dla krzemu.
Jeśli wartość IF wzrośnie znacznie powyżej VK, prąd przewodzenia staje się dość duży.
Ta operacja powoduje nadmierne wydzielanie się ciepła na złączu i może zniszczyć diodę. Aby uniknąć tej sytuacji, rezystor ochronny jest połączony szeregowo z diodą. Ten rezystor ogranicza prąd przewodzenia do jego maksymalnej wartości znamionowej. Zwykle rezystor ograniczający prąd jest używany, gdy diody działają w kierunku do przodu.
Odwrotna charakterystyka
Kiedy dioda jest spolaryzowana odwrotnie, przewodzi prąd wsteczny, który jest zwykle dość mały. Na powyższym rysunku pokazano typową charakterystykę odwróconej diody IV.
Pionowa linia prądu wstecznego na tym wykresie ma wartości prądu wyrażone w mikroamperach. Ilość mniejszościowych nośników prądu biorących udział w przewodzeniu prądu wstecznego jest dość mała. Ogólnie oznacza to, że prąd wsteczny pozostaje stały w dużej części napięcia wstecznego. Kiedy napięcie wsteczne diody wzrasta od początku, następuje bardzo niewielka zmiana prądu wstecznego. W punkcie napięcia przebicia (VBR) prąd rośnie bardzo szybko. W tym czasie napięcie na diodzie pozostaje w miarę stałe.
Ta charakterystyka stałego napięcia prowadzi do wielu zastosowań diody w warunkach polaryzacji odwrotnej. Procesy, które są odpowiedzialne za przewodzenie prądu w diodzie spolaryzowanej odwrotnie, nazywane są jakoAvalanche breakdown i Zener breakdown.
Specyfikacje diody
Jak w przypadku każdego innego wyboru, należy wziąć pod uwagę dobór diody do konkretnego zastosowania. Producent generalnie udostępnia tego typu informacje. Specyfikacje, takie jak maksymalne napięcie i natężenie prądu, zwykłe warunki pracy, fakty mechaniczne, identyfikacja przewodów, procedury montażu itp.
Poniżej przedstawiono niektóre ważne specyfikacje -
Maximum forward current (IFM) - Absolutny maksymalny powtarzalny prąd przewodzenia, który może przejść przez diodę.
Maximum reverse voltage (VRM) - Absolutne maksymalne lub szczytowe napięcie polaryzacji wstecznej, które można przyłożyć do diody.
Reverse breakdown voltage (VBR) - Minimalne napięcie wsteczne w stanie ustalonym, przy którym nastąpi przebicie.
Maximum forward surge current (IFM-surge)- Maksymalny prąd, który może być tolerowany przez krótki okres czasu. Ta aktualna wartość jest znacznie większa niż IFM.
Maximum reverse current (IR) - Absolutny maksymalny prąd wsteczny, który może być tolerowany w temperaturze pracy urządzenia.
Forward voltage (VF) - Maksymalny spadek napięcia przewodzenia dla danego prądu przewodzenia w temperaturze pracy urządzenia.
Power dissipation (PD) - Maksymalna moc, jaką urządzenie może bezpiecznie pobierać w sposób ciągły na wolnym powietrzu o temperaturze 25 ° C.
Reverse recovery time (Trr) - Maksymalny czas, w którym urządzenie przełącza się ze stanu włączenia do wyłączenia.
Ważne terminy
Breakdown Voltage - Jest to minimalne napięcie wsteczne, przy którym następuje przerwanie złącza PN z nagłym wzrostem prądu wstecznego.
Knee Voltage - Jest to napięcie przewodzenia, przy którym prąd płynący przez złącze zaczyna szybko rosnąć.
Peak Inverse Voltage - Jest to maksymalne napięcie wsteczne, które można przyłożyć do złącza PN bez jego uszkodzenia.
Maximum Forward Rating - Jest to najwyższy chwilowy prąd przewodzenia, przez który złącze PN może przepłynąć, bez jego uszkodzenia.
Maximum Power Rating - Jest to maksymalna moc, jaką można odprowadzić ze złącza bez uszkodzenia złącza.