Характеристики диода
Существуют различные шкалы тока для операций прямого и обратного смещения. Передний участок кривой показывает, что диод просто проводит, когда P-область становится положительной, а N-область - отрицательной.
Диод почти не проводит ток в направлении с высоким сопротивлением, то есть когда Pregion сделан отрицательным, а N-область - положительным. Теперь дырки и электроны отводятся от перехода, что приводит к увеличению барьерного потенциала. На это состояние указывает участок кривой обратного тока.
Пунктирная часть кривой указывает ideal curve, что могло бы произойти, если бы не сход лавины. На следующем рисунке показана статическая характеристика переходного диода.
Характеристики DIODE IV
Напряжение прямого и обратного тока (IV) диода обычно сравнивается на одной характеристической кривой. Рисунок в разделе «Прямые характеристики» показывает, что прямое и обратное напряжение обычно наносятся на горизонтальную линию графика.
Значения прямого и обратного тока показаны на вертикальной оси графика. Прямое напряжение представлено справа, а обратное напряжение - слева. Точка начала или нулевое значение находится в центре графика. Прямой ток удлиняется над горизонтальной осью, а обратный ток - вниз.
Комбинированные значения прямого напряжения и прямого тока расположены в верхней правой части графика, а обратное напряжение и обратный ток - в нижнем левом углу. Для отображения значений вперед и назад обычно используются разные шкалы.
Вперед Характеристика
Когда диод смещен в прямом направлении, он проводит ток (IF) в прямом направлении. Величина IF напрямую зависит от величины прямого напряжения. Связь прямого напряжения и прямого тока называется ампер-вольтной или ВАХ диода. Типичная прямая ВАХ диода показана на следующем рисунке.
Ниже приведены наблюдения -
Прямое напряжение измеряется через диод, а прямой ток - это мера тока через диод.
Когда прямое напряжение на диоде равно 0 В, прямой ток (IF) равен 0 мА.
Когда значение начинается с начальной точки (0) графика, если VF постепенно увеличивается с шагом 0,1 В, IF начинает расти.
Когда значение VF достаточно велико для преодоления барьерного потенциала PN-перехода, происходит значительное увеличение IF. Точка, в которой это происходит, часто называется напряжением колена.VK. Для германиевых диодовVK составляет примерно 0,3 В, а для кремния 0,7 В.
Если значение IF значительно превышает VK, прямой ток становится довольно большим.
Эта операция вызывает чрезмерное нагревание перехода и может вывести из строя диод. Чтобы избежать этой ситуации, последовательно с диодом подключают защитный резистор. Этот резистор ограничивает прямой ток до максимального номинального значения. Обычно резистор, ограничивающий ток, используется, когда диоды работают в прямом направлении.
Обратная характеристика
Когда диод смещен в обратном направлении, он проводит обратный ток, который обычно довольно мал. Типичная обратная ВАХ диода показана на рисунке выше.
Вертикальная линия обратного тока на этом графике имеет значения тока, выраженные в микроамперах. Количество неосновных носителей тока, которые принимают участие в проведении обратного тока, довольно мало. В общем, это означает, что обратный ток остается постоянным на протяжении большей части обратного напряжения. Когда обратное напряжение диода увеличивается с самого начала, происходит очень небольшое изменение обратного тока. В точке напряжения пробоя (VBR) ток очень быстро увеличивается. Напряжение на диоде в это время остается достаточно постоянным.
Эта характеристика постоянного напряжения приводит к ряду применений диода в условиях обратного смещения. Процессы, отвечающие за прохождение тока в диоде с обратным смещением, называютсяAvalanche breakdown и Zener breakdown.
Технические характеристики диодов
Как и любой другой выбор, необходимо учитывать выбор диода для конкретного применения. Производитель обычно предоставляет такую информацию. Технические характеристики, такие как максимальное номинальное напряжение и ток, обычные условия эксплуатации, механические характеристики, идентификация проводов, процедуры монтажа и т. Д.
Ниже приведены некоторые из важных спецификаций -
Maximum forward current (IFM) - Абсолютный максимальный повторяющийся прямой ток, который может пройти через диод.
Maximum reverse voltage (VRM) - Абсолютное максимальное или пиковое напряжение обратного смещения, которое может быть приложено к диоду.
Reverse breakdown voltage (VBR) - Минимальное установившееся обратное напряжение, при котором произойдет пробой.
Maximum forward surge current (IFM-surge)- Максимальный ток, который можно выдерживать в течение короткого промежутка времени. Это текущее значение намного больше IFM.
Maximum reverse current (IR) - Абсолютный максимальный обратный ток, допустимый при рабочей температуре устройства.
Forward voltage (VF) - Максимальное падение прямого напряжения для данного прямого тока при рабочей температуре устройства.
Power dissipation (PD) - Максимальная мощность, которую устройство может безопасно поглощать в непрерывном режиме на открытом воздухе при 25 ° C.
Reverse recovery time (Trr) - Максимальное время, в течение которого устройство переключается с включения на выключение.
Важные термины
Breakdown Voltage - Это минимальное напряжение обратного смещения, при котором PN-переход выходит из строя с внезапным повышением обратного тока.
Knee Voltage - Это прямое напряжение, при котором ток через переход начинает быстро увеличиваться.
Peak Inverse Voltage - Это максимальное обратное напряжение, которое можно приложить к PN-переходу, не повредив его.
Maximum Forward Rating - Это самый высокий мгновенный прямой ток, который может пройти PN-переход, не повредив его.
Maximum Power Rating - Это максимальная мощность, которая может быть отведена от разветвления без повреждения разветвления.