光敏,整流二极管(实验3).doc

光敏二极管伏安特性实验 一、实验目的: 1、了解光敏二极管的工作原理。 2、掌握使用YJ-VAS-I型实验仪测定光敏二极管伏安特性。 3、了解从实验曲线中获取物理特性的方法。 二、实验仪器: YJ-VAS-I型实验仪、光敏电阻实验装置、连接线若干。 三、实验内容: 1、连接好实验线路，“输入”与“插座II”相连，“汞灯电源”与“插座III”连接，打开电源。开关“正向、反向”置“反向”位置。调节光敏二极管和汞灯到适当位置，减光片置100%，调节电压，测量不同电压下的电流值，实验点不少于12个。据此作出伏安特性曲线。 2、测量正向偏压下的伏安特性，并作出曲线来。 3、改变光强，将减光片分别置于0、25%、50%、75%，同上步骤，作出在不同光强下的光敏二极管伏安特性曲线。 四、注意事项: 1、连接完实验装置后，才能打开电源开关。 2、注意使灯罩对准减光片孔后，不能随意转动灯罩。 3、实验完毕，关闭电源后，拆卸电路。 光敏二极管1.光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有2CU、2DU等系列。 2.光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。 通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度补偿和附加控制等作用。当具有光敏特性的PN 结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。3.基本特性:(1)光谱特性 (2)伏安特性(3)光照特性(4)温度特 5)频率响应性 整流二极管 二极管具有单向导电性； 二极管的伏安特性具有非线性； 二极管的伏安特性与温度有关。百科名片额定整流电流IF:在规定的使用条件下，在电阻性负载的正弦半波整流电路中，允许连续通过半导体二极管的最大工作电流。一些大电流整流二极管要求使用散热片，它的，F指的是带有规定散热片的条件下的数值。正向电压降vF:半导体整流二极管通过额定工向整流电流时，在极间产生的电压降。最大反向工作电压vR:指在使用时所允许加的最大反向电压。由于整流二极管一旦反向击穿，就会产生很大的反向电流，因此在使用中不允许超过此值。最大反向漏电流IR:半导体整流二极管在正弦波最高反同工作电压下的漏电流。击穿电压VR:半导体整流二极管反问为硬特性时，击穿电压为反向伏安特性曲线急剧弯曲点的电压值;如果为软特性时，则击穿电压为给定的反向漏电流下的电压值。结温TJM:半导体整流二极管在规定的使用条件下，所允许的最高温度。一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。目录概述 整流二极管的选用 常用参数 整流管损坏的原因 对整流管的检查方法编辑本段概述rectifier diode 整流二极管一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。其结构如图1所示。P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性,其伏安特性和电路符号如图2所示。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造(掺杂较多时容易反向击穿）。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路，如需达到全波整流需连成整流桥使用。 编辑本段整流二极管的选用 1N4001整流二极管一般为平面型硅二极管，用于各种电源整流电路中。 选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。 普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。例如，1N系列、2CZ系列、RLR系列等。 开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管，应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管（例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等）或选择快恢复二极管。 编辑本段常用参数（1）最大平均整流电流IF：指二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流。该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值，并要满足散热条件。例如1N4000系列二极管的IF为1A。 （2）最高反向工作电压VR：指二极管两端允许施加的最大反向电压。若大于此值，则反向电流(IR)剧增，二极管的单向导电性被破坏，从而引起反向击穿。通常取反向击穿电压(VB)的一半作为(VR)。例如1N4001的VR为50V，1N4007的VR为1OOOV （3）最大反向电流IR：它是二极管在最高反向工作电压下允许流过的反向电流，此参数反映了二极管单向导电性能的好坏。因此这个电流值越小，表明二极管质量越好。 （4）击穿电压VR：指二极管反向伏安特性曲线急剧弯曲点的电压值。反向为软特性时，则指给定反向漏电流条件下的电压值。 （5）最高工作频率fm：它是二极管在正常情况下的最高工作频率。主要由PN结的结电容及扩散电容决定，若工作频率超过fm，则二极管的单向导电性能将不能很好地体现。例如1N4000系列二极管的fm为3kHz。 （6）反向恢复时间tre：指在规定的负载、正向电流及最大反向瞬态电压下的反向恢复时间。 （7）零偏压电容CO：指二极管两端电压为零时，扩散电容及结电容的容量之和。值得注意的是，由于制造工艺的限制，即使同一型号的二极管其参数的离散性也很大。手册中给出的参数往往是一个范围，若测试条件改变，则相应的参数也会发生变化，例如在25C时测得1N5200系列硅塑封整流二极管的IR小于1OuA，而在100C时IR则变为小于500uA。 编辑本段整流管损坏的原因（1）防雷、过电压保护措施不力。整流装置末设置防雷、过电压保护装置，即使设置了防雷、过电压保护装置，但其工作不可靠，因雷击或过电压而损坏整流管。 （2）运行条件恶劣。间接传动的发电机组，因转速之比的计算不正确或两皮带盘直径之比不符合转速之比的要求，使发电机长期处于高转速下运行，而整流管也就长期处于较高的电压下工作，促使整流管加速老化，并被过早地击穿损坏。 （3）运行管理欠佳。值班运行人员工作不负责任，对外界负荷的变化(特别是在深夜零点至第二天上午6点之间)不了解，或是当外界发生了甩负荷故障，运行人员没有及时进行相应的操作处理，产生过电压而将整流管击穿损坏。 （4）设备安装或制造质量不过关。由于发电机组长期处于较大的振动之中运行，使整流管也处于这一振动的外力干扰之下；同时由于发电机组转速时高时低，使整流管承受的工作电压也随之忽高忽低地变化，这样便大大地加速了整流管的老化、损坏。 （5）整流管规格型号不符。更换新整流管时错将工作参数不符合要求的管子换上或者接线错误，造成整流管击穿损坏。 （6）整流管安全裕量偏小。整流管的过电压、过电流安全裕量偏小，使整流管承受不起发电机励磁回路中发生的过电压或过电流暂态过程峰值的袭击而损坏。 编辑本段对整流管的检查方法首先将整流器中的整流二极管全部拆下，用万用表的100R或1000R欧姆档，测量整流二极管的两根引出线(头、尾对调各测一次)。若两次测得的电阻值相差很大，例如电阻值大的高达几拾万、而电阻值小的仅几佰甚至更小，说明该二极管是好的(发生了软击穿的二极管除外)。若两次测得的电阻值几乎相等，而且电阻值很小，说明该二极管已被击穿损坏不能使用。谁能给我一些整流二极管型号和参数悬赏分：0|解决时间：2010-10-16 20:26|提问者：haojie625最佳答案05Z6.2Y 硅稳压二极管 Vz=66.35V,Pzm=500mW,05Z7.5Y 硅稳压二极管 Vz=7.347.70V,Pzm=500mW,05Z13X硅稳压二极管 Vz=12.413.1V,Pzm=500mW,05Z15Y硅稳压二极管 Vz=14.415.15V,Pzm=500mW,05Z18Y硅稳压二极管 Vz=17.5518.45V,Pzm=500mW,1N4001硅整流二极管 50V, 1A,(Ir=5uA,Vf=1V,Ifs=50A)1N4002硅整流二极管 100V, 1A,1N4003硅整流二极管 200V, 1A,1N4004硅整流二极管 400V, 1A,1N4005硅整流二极管 600V, 1A,1N4006硅整流二极管 800V, 1A,1N4007硅整流二极管 1000V, 1A,1N4148二极管 75V, 4PF,Ir=25nA,Vf=1V,1N5391硅整流二极管 50V, 1.5A,(Ir=10uA,Vf=1.4V,Ifs=50A) 1N5392硅整流二极管 100V,1.5A,1N5393硅整流二极管 200V,1.5A,1N5394硅整流二极管 300V,1.5A,1N5395硅整流二极管 400V,1.5A,1N5396硅整流二极管 500V,1.5A,1N5397硅整流二极管 600V,1.5A,1N5398硅整流二极管 800V,1.5A,1N5399硅整流二极管 1000V,1.5A,1N5400硅整流二极管 50V, 3A,(Ir=5uA,Vf=1V,Ifs=150A) 1N5401硅整流二极管 100V,3A,1N5402硅整流二极管 200V,3A,1N5403硅整流二极管 300V,3A,1N5404硅整流二极管 400V,3A,1N5405硅整流二极管 500V,3A,1N5406硅整流二极管 600V,3A,1N5407硅整流二极管 800V,3A,1N5408硅整流二极管 1000V,3A6回答时间：2010-10-11 15:35|我来评论向TA求助回答者： laixhongchu | 二级采纳率：14%擅长领域