ลักษณะของไดโอด
มีสเกลปัจจุบันที่หลากหลายสำหรับการดำเนินการอคติไปข้างหน้าและย้อนกลับ ส่วนข้างหน้าของเส้นโค้งบ่งชี้ว่าไดโอดดำเนินการเมื่อ P-region เป็นค่าบวกและ N-region เป็นลบ
ไดโอดแทบจะไม่มีกระแสไฟฟ้าในแนวต้านสูงกล่าวคือเมื่อ Pregion ถูกทำให้เป็นลบและ N-region ทำให้เป็นบวก ตอนนี้รูและอิเล็กตรอนถูกระบายออกไปจากทางแยกทำให้ศักยภาพของสิ่งกีดขวางเพิ่มขึ้น เงื่อนไขนี้ระบุโดยส่วนกระแสย้อนกลับของเส้นโค้ง
ส่วนประของเส้นโค้งแสดงถึง ideal curveซึ่งจะส่งผลหากไม่ใช่เพราะเหตุหิมะถล่ม รูปต่อไปนี้แสดงลักษณะคงที่ของไดโอดทางแยก
ลักษณะของ DIODE IV
ลักษณะของแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าและย้อนกลับ (IV) ของไดโอดโดยทั่วไปจะเปรียบเทียบกับเส้นโค้งลักษณะเดียว รูปที่แสดงในส่วนลักษณะไปข้างหน้าแสดงให้เห็นว่าโดยปกติแรงดันไปข้างหน้าและแรงดันย้อนกลับจะถูกพล็อตบนเส้นแนวนอนของกราฟ
ค่ากระแสไปข้างหน้าและย้อนกลับจะแสดงบนแกนแนวตั้งของกราฟ แรงดันไปข้างหน้าแสดงไปทางขวาและแรงดันย้อนกลับไปทางซ้าย จุดเริ่มต้นหรือค่าศูนย์อยู่ที่ศูนย์กลางของกราฟ Forward Current ยาวเหนือแกนนอนโดย Reverse Current ยื่นลงด้านล่าง
ค่าแรงดันไปข้างหน้าและกระแสทางตรงรวมกันจะอยู่ที่ส่วนบนขวาของกราฟและแรงดันย้อนกลับและกระแสย้อนกลับที่มุมล่างซ้าย โดยปกติสเกลต่างๆจะใช้เพื่อแสดงค่าไปข้างหน้าและย้อนกลับ
ไปข้างหน้าลักษณะ
เมื่อไดโอดถูกลำเอียงไปข้างหน้ามันจะนำกระแส (IF) ไปข้างหน้า ค่า IF ขึ้นอยู่กับปริมาณของแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าโดยตรง ความสัมพันธ์ของแรงดันไปข้างหน้าและกระแสไปข้างหน้าเรียกว่าแอมป์ - โวลต์หรือคุณสมบัติ IV ของไดโอด ลักษณะทั่วไปของไดโอดไปข้างหน้า IV แสดงในรูปต่อไปนี้
ต่อไปนี้เป็นข้อสังเกต -
แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าวัดผ่านไดโอดและ Forward Current เป็นการวัดกระแสผ่านไดโอด
เมื่อแรงดันไปข้างหน้าของไดโอดเท่ากับ 0V กระแสไปข้างหน้า (IF) เท่ากับ 0 mA
เมื่อค่าเริ่มต้นจากจุดเริ่มต้น (0) ของกราฟถ้า VF เพิ่มขึ้นทีละ 0.1-V ขั้นตอน IF จะเริ่มสูงขึ้น
เมื่อค่าของ VF มากพอที่จะเอาชนะอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นของทางแยก PN จะเกิด IF เพิ่มขึ้นอย่างมาก จุดที่เกิดขึ้นมักเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าที่หัวเข่าVK. สำหรับไดโอดเจอร์เมเนียมVK อยู่ที่ประมาณ 0.3 V และ 0.7 V สำหรับซิลิคอน
หากค่า IF เพิ่มขึ้นมากเกิน VKกระแสไปข้างหน้าจะค่อนข้างมาก
การดำเนินการนี้ทำให้เกิดความร้อนมากเกินไปในการพัฒนาบนทางแยกและสามารถทำลายไดโอดได้ เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ตัวต้านทานป้องกันจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับไดโอด ตัวต้านทานนี้ จำกัด กระแสไปข้างหน้าเป็นค่าพิกัดสูงสุด โดยปกติตัวต้านทานการ จำกัด กระแสจะใช้เมื่อไดโอดทำงานในทิศทางไปข้างหน้า
ลักษณะย้อนกลับ
เมื่อไดโอดมีความเอนเอียงแบบย้อนกลับมันจะนำกระแสไฟฟ้าย้อนกลับซึ่งโดยปกติจะมีขนาดค่อนข้างเล็ก ลักษณะทั่วไปของ diode reverse IV แสดงไว้ในรูปด้านบน
เส้นกระแสย้อนกลับแนวตั้งในกราฟนี้มีค่าปัจจุบันแสดงเป็นไมโครแอมแปร์ จำนวนผู้ให้บริการกระแสไฟฟ้าส่วนน้อยที่มีส่วนร่วมในการนำกระแสย้อนกลับค่อนข้างน้อย โดยทั่วไปหมายความว่ากระแสไฟฟ้าย้อนกลับจะคงที่ในส่วนใหญ่ของแรงดันย้อนกลับ เมื่อแรงดันย้อนกลับของไดโอดเพิ่มขึ้นตั้งแต่เริ่มต้นกระแสไฟฟ้าย้อนกลับจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยมาก ที่จุดสลายแรงดันไฟฟ้า (VBR) กระแสจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แรงดันไฟฟ้าทั่วไดโอดยังคงที่อย่างสมเหตุสมผลในขณะนี้
ลักษณะแรงดันคงที่นี้นำไปสู่การใช้งานไดโอดจำนวนมากภายใต้สภาวะอคติย้อนกลับ กระบวนการที่รับผิดชอบในการนำกระแสในไดโอดที่มีอคติย้อนกลับเรียกว่าAvalanche breakdown และ Zener breakdown.
ข้อมูลจำเพาะของไดโอด
เช่นเดียวกับการเลือกอื่น ๆ ต้องพิจารณาการเลือกไดโอดสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ โดยทั่วไปผู้ผลิตจะให้ข้อมูลประเภทนี้ ข้อมูลจำเพาะเช่นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและพิกัดกระแสสภาวะการทำงานปกติข้อเท็จจริงเชิงกลการระบุตะกั่วขั้นตอนการติดตั้ง ฯลฯ
ต่อไปนี้เป็นข้อกำหนดที่สำคัญบางประการ -
Maximum forward current (IFM) - กระแสไปข้างหน้าซ้ำสูงสุดที่สามารถผ่านไดโอด
Maximum reverse voltage (VRM) - แรงดันไบอัสย้อนกลับสูงสุดหรือสูงสุดสัมบูรณ์ที่สามารถนำไปใช้กับไดโอด
Reverse breakdown voltage (VBR) - แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับคงที่ต่ำสุดที่จะเกิดการเสีย
Maximum forward surge current (IFM-surge)- กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถทนได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ ค่าปัจจุบันนี้มากกว่า IFM มาก
Maximum reverse current (IR) - กระแสไฟฟ้าย้อนกลับสูงสุดที่แน่นอนที่สามารถทนได้ที่อุณหภูมิในการทำงานของอุปกรณ์
Forward voltage (VF) - แรงดันตกไปข้างหน้าสูงสุดสำหรับกระแสไปข้างหน้าที่กำหนดที่อุณหภูมิในการทำงานของอุปกรณ์
Power dissipation (PD) - กำลังไฟสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถดูดซับได้อย่างปลอดภัยอย่างต่อเนื่องในอากาศอิสระที่ 25 ° C
Reverse recovery time (Trr) - เวลาสูงสุดที่ใช้อุปกรณ์ในการสลับจากสถิติเปิดเป็นปิด
เงื่อนไขสำคัญ
Breakdown Voltage - เป็นแรงดันไบแอสย้อนกลับต่ำสุดที่ทางแยก PN พังลงพร้อมกับกระแสย้อนกลับที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน
Knee Voltage - เป็นแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าซึ่งกระแสไฟฟ้าผ่านทางแยกเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
Peak Inverse Voltage - เป็นแรงดันย้อนกลับสูงสุดที่สามารถใช้กับทางแยก PN ได้โดยไม่ทำให้เสียหาย
Maximum Forward Rating - เป็นกระแสไปข้างหน้าทันทีสูงสุดที่ทางแยก PN สามารถผ่านได้โดยไม่ทำให้เสียหาย
Maximum Power Rating - เป็นกำลังสูงสุดที่สามารถกระจายออกจากทางแยกโดยไม่ทำลายทางแยก