Đặc điểm Diode
Có nhiều thang đo hiện tại đa dạng cho các hoạt động phân cực thuận và phân cực ngược. Phần về phía trước của đường cong chỉ ra rằng diode dẫn điện đơn giản khi vùng P được tạo thành dương và vùng N là âm.
Diode dẫn hầu như không có dòng điện theo chiều điện trở cao, tức là khi Pregion được làm âm và vùng N được tạo thành dương. Bây giờ các lỗ trống và các điện tử bị thoát ra khỏi đường giao nhau, làm cho thế năng rào cản tăng lên. Điều kiện này được biểu thị bằng phần dòng điện ngược của đường cong.
Phần có chấm của đường cong biểu thị ideal curve, điều này sẽ xảy ra nếu nó không phải là sự cố do tuyết lở. Hình dưới đây cho thấy đặc tính tĩnh của một diode tiếp giáp.
Đặc điểm của DIODE IV
Đặc tính điện áp dòng thuận và dòng ngược (IV) của một diode thường được so sánh trên một đường đặc tính duy nhất. Hình được mô tả dưới phần Đặc tính chuyển tiếp cho thấy rằng Điện áp chuyển tiếp và Điện áp ngược thường được vẽ trên đường ngang của đồ thị.
Giá trị dòng điện thuận và nghịch được hiển thị trên trục tung của đồ thị. Điện áp chuyển tiếp được biểu thị ở bên phải và Điện áp ngược ở bên trái. Điểm bắt đầu hoặc giá trị 0 nằm ở tâm của đồ thị. Dòng điện thuận kéo dài phía trên trục hoành với dòng điện ngược kéo dài xuống phía dưới.
Các giá trị điện áp chuyển tiếp và dòng điện chuyển tiếp kết hợp nằm ở phần trên bên phải của biểu đồ và Điện áp ngược và dòng điện ngược ở góc dưới bên trái. Các thang đo khác nhau thường được sử dụng để hiển thị các giá trị thuận và nghịch.
Đặc tính chuyển tiếp
Khi một diode được phân cực thuận, nó dẫn dòng điện (IF) theo hướng thuận. Giá trị của IF phụ thuộc trực tiếp vào lượng điện áp chuyển tiếp. Mối quan hệ của điện áp thuận và dòng điện thuận được gọi là ampe-vôn, hoặc đặc tính IV của điốt. Đặc tính IV chuyển tiếp của diode điển hình được thể hiện trong hình sau.
Sau đây là những quan sát -
Điện áp chuyển tiếp được đo qua diode và Forward Current là thước đo dòng điện qua diode.
Khi điện áp thuận trên diode bằng 0V, dòng thuận (IF) bằng 0 mA.
Khi giá trị bắt đầu từ điểm bắt đầu (0) của đồ thị, nếu VF tăng dần theo từng bước 0,1-V, IF bắt đầu tăng.
Khi giá trị của VF đủ lớn để vượt qua điện thế rào cản của điểm nối PN, IF sẽ tăng lên đáng kể. Điểm mà điều này xảy ra thường được gọi là điện áp đầu gốiVK. Đối với điốt gecmani,VK xấp xỉ 0,3 V và 0,7 V đối với silicon.
Nếu giá trị của IF tăng hơn nhiều VK, dòng chuyển tiếp trở nên khá lớn.
Hoạt động này gây ra nhiệt quá mức phát triển trên đường giao nhau và có thể phá hủy một diode. Để tránh tình trạng này, một điện trở bảo vệ được mắc nối tiếp với diode. Điện trở này giới hạn dòng chuyển tiếp đến giá trị định mức lớn nhất của nó. Thông thường, một điện trở hạn chế dòng điện được sử dụng khi điốt hoạt động theo chiều thuận.
Đặc tính Đảo ngược
Khi một diode được phân cực ngược, nó dẫn dòng điện Ngược thường khá nhỏ. Đặc tính IV ngược của diode điển hình được thể hiện trong hình trên.
Đường dòng ngược dọc trong đồ thị này có các giá trị dòng điện được biểu thị bằng microampe. Số lượng hạt tải điện thiểu số tham gia dẫn dòng điện ngược là khá nhỏ. Nói chung, điều này có nghĩa là dòng điện ngược vẫn không đổi trên một phần lớn điện áp ngược. Khi điện áp ngược của diode được tăng lên ngay từ đầu, thì dòng điện ngược lại có sự thay đổi rất nhỏ. Tại điểm điện áp đánh thủng (VBR), dòng điện tăng rất nhanh. Tại thời điểm này, điện áp trên diode không đổi một cách hợp lý.
Đặc tính điện áp không đổi này dẫn đến một số ứng dụng của diode trong điều kiện phân cực ngược. Các quá trình chịu trách nhiệm cho sự dẫn dòng trong một diode phân cực ngược được gọi làAvalanche breakdown và Zener breakdown.
Thông số kỹ thuật Diode
Giống như bất kỳ sự lựa chọn nào khác, việc lựa chọn một diode cho một ứng dụng cụ thể phải được xem xét. Nhà sản xuất thường cung cấp loại thông tin này. Các thông số kỹ thuật như xếp hạng điện áp và dòng điện tối đa, điều kiện hoạt động thông thường, thông số cơ học, nhận dạng dây dẫn, quy trình lắp đặt, v.v.
Sau đây là một số thông số kỹ thuật quan trọng -
Maximum forward current (IFM) - Dòng điện thuận lặp lại cực đại tuyệt đối có thể đi qua một diode.
Maximum reverse voltage (VRM) - Điện áp phân cực ngược cực đại hoặc đỉnh tuyệt đối có thể được áp dụng cho điốt.
Reverse breakdown voltage (VBR) - Điện áp ngược trạng thái ổn định nhỏ nhất mà tại đó sự cố sẽ xảy ra.
Maximum forward surge current (IFM-surge)- Dòng điện tối đa có thể chịu đựng được trong một khoảng thời gian ngắn. Giá trị hiện tại này lớn hơn nhiều so với IFM.
Maximum reverse current (IR) - Dòng điện ngược tối đa tuyệt đối có thể chịu được ở nhiệt độ hoạt động của thiết bị.
Forward voltage (VF) - Giảm điện áp chuyển tiếp tối đa đối với dòng chuyển tiếp nhất định ở nhiệt độ hoạt động của thiết bị.
Power dissipation (PD) - Công suất tối đa mà thiết bị có thể hấp thụ liên tục một cách an toàn trong không khí tự do ở 25 ° C.
Reverse recovery time (Trr) - Thời gian tối đa để thiết bị chuyển từ trạng thái bật sang trạng thái tắt.
Điều khoản quan trọng
Breakdown Voltage - Là điện áp phân cực ngược nhỏ nhất tại đó mối nối PN bị phá vỡ với dòng điện ngược tăng đột ngột.
Knee Voltage - Là điện áp thuận mà dòng điện qua mối nối bắt đầu tăng nhanh.
Peak Inverse Voltage - Đây là điện áp ngược tối đa có thể được áp dụng cho mối nối PN, mà không làm hỏng nó.
Maximum Forward Rating - Đây là dòng điện thuận tức thời cao nhất mà điểm nối PN có thể đi qua mà không làm hỏng nó.
Maximum Power Rating - Đây là công suất tối đa có thể được tiêu tán khỏi đường giao nhau, mà không làm hỏng đường giao nhau.