指定的参数已超出有效值的范围_整流二极管的特性和重要参数

一、 二极管的半导体原理

略

二、 二极管的特性曲线

研究电路也有两种方法，一个是从它的内部工作原理去分析，另一个是从它表现出的外部特征去分析，把电路看成一个黑匣子，不管它内部什么结构什么原理，只研究它表现出来的特性。

为了简单易懂，我省去了二极管半导体原理部分，从它的外部特征入手，学习他的特性和应用。

以常用的整流管1N4001为例

1. 整流二极管的正向特性曲线

图1：1N4001的正向仿真特性曲线

从图中可以看出，二极管在0.6-0.7V左右开始导通。

2. 反向特性曲线

图2：1N4001的反向特性仿真曲线

从图中可以看出，在53V时二极管反向击穿，电流迅速增大。作为整流管不能进入反向击穿区域，再次强调二极管反向击穿后并不一定损坏，关键是反向击穿后超出额定功率才会损坏。稳压二极管专门工作在反向击穿区。

3. 温度特性曲线

二极管是半导体器件，因此随着温度的增加，相同电压下电流增大，正向特性曲线上移，反向特性曲线下移。

图3：1N4001的特性曲线与温度的关系

三、 1N4001典型参数表

元器件的参数都是在指定的条件下测试的，TA:指环境温度。

1. 参数表

2. 重要特性曲线

图4：额定使用电流与温度的关系

图5：正向曲线

图6：浪涌电路与时间的关系

图7：反向特性曲线

四、 二极管的重要参数

1. 反向电压

(1) 反向峰值电压(V_RRM)

对于交流电来说，可以连续施加的最大峰值电压，超过此值二极管将进入反向击穿区。

1N4001的值为50V。

(2) 反向有效值电压(V_RMS)

对于交流电来说，可以连续施加的最大电压的有效值，超过此值二极管将进入反向击穿区。

1N4001的值为35V。

(3) 最高直流反向电压(V_DC)

反向施加的最大支流电压，此值与V_RRM相同。超过此值二极管将进入反向击穿区。

1N4001的值为50V。

反向电压一般要预留安全系数，使用值是参数值的0.5-0.8，条件准许应该留出较大的余地。

2. 正向最大平均电流(I_F)

在一定温度下，二极管在此电流下能够长期工作不会烧毁的最大电流，其它手册可能标记为IO，注意，此值为平均值，器件失效研究表明越接近额定最大值，器件寿命越短，这使得某些设计的安全系数高达0.1，通常的最小安全系数是0.5。

此电流和二极管的正向压降的乘积既是二极管消耗的功率，电流过大会使二极管过热而烧毁。

1N4001的值为1A。

3. 正向压降(V_F)

指在最大额定电流、指定温度下测量的正向压降，1N4001的值为1.1V。

4. 浪涌电流(I_FSM)

在一定时间内能够承受的最大电流，通常给出的是在8.3ms(60Hz交流电的一个半波时间)内最大电流值。1N4001在60Hz交流电的一个半波时间内(8.3ms)能承受30A的电流。第二次只能承受约25A的电流。

5. 反向电流(I_R)

在某一温度下、最大反向直流电压下的反向电流。1N4001在25℃下为5uA 100℃下为50uA。

6. 电容(C_P或者C_T)

C_P：二极管结电容

C_T：二极管总电容

二极管的电容决定了二极管的最高工作频率，反向漏电流等参数。1N4001值为15pF。

7. 额定功率(PD)

指在特定的环境温度下，一般都是25℃，二极管长期使用而不损坏的最大功率。1N4001值为3W，实际使用通常不会超过1.5W。

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