开关二极管的种类和主要参数.doc

开关二极管的种类和主要参数由于半导体二极管具有单向导电性，在半导体PN结加上正向偏压后，在导通状态下，电阻很小（几十到几百欧）；加上反向偏压后截止，其电阻很大（硅管在一百兆欧以上，锗管也有几十千欧至几百千欧。）。习惯上人们把开关二极管从截止（高阻状态）到导通（低阻状态）的时间叫开通时间；从导通到截止的时间叫反向恢复时间；两个时间之和称为开关时间。一般反向恢复时间大于开通时间，故在开关二极管的使用参数上只给出反向恢复时间。开关二极管开关速度相当快，一般硅开关二极管反向恢复时间只有几纳秒，锗开关二极管也不过几百纳秒。开关二极管的分类：（1）普通开关二极管 常用的进口普通开关二极管有1N系列、1S系列等。（2）高频开关二极管 比普通开关二极管的反向恢复时间更短，开关频率更快。（3）低功耗开关二极管 功耗较低，但其零偏压电容和反向恢复时间值都比高频开关二极管低。 （4）高反压开关二极管 反向击穿电压均在220V以上，但其零偏压电容和反向恢复时间值相对较大。 （5）硅电压开关二极管 它是一种新型半导体器件，有单向电压开关二极管和双向电压开关二极管之分，主要应用脉冲发生器，过压保护器等。单向电压开关二极管简称FLD，它是由PNPN四层结构的硅半导体材料组成，故又称为四层二极管，也有人称它为转折二极管。其正向为负阻电压开关特性（指当外加电压升高到正向转折电压值时，开关二极管由截止状态变为导通状态，即由高阻转为低阻），反向为稳压特性。下图是它的伏安特性和电路图形符号：上图中，Us为正向转折电压,当外加电压升高到Us值时，FLD管将由原先的截止状态向导通状态转化， 即二极管由高阻转为低阻，这种特性就称为负阻开关特性；Is为开启电流，也就是发生电压转折时的最大截止电流；It为通态电流，当二极管的电流为It时的压降，就称为通态压降UT；IH为维持电流，当二极管的导通电流下降到IH以下时，二极管将由导通状态转化为截止状态；UB为反向稳压值；AB之间的一段曲线表示二极管由截止变为导通，或由导通变为截止的过渡过程，这个过程变化极快，导通时间一般为0.20.3微秒，关断时间l530微秒。双向电压二极管简称DAC管，它由NPNPN五层结构的硅半导体材料组成，故又称为五层二极管。其正向和反向均具有相同的负阻开关特性。下图是它的伏安特性和电路图形符号： FLD管和DAC管一般按转折电压Us值分档，Us值在6V280V范围内。表中列出的是单向管K130和双向管2CTK的具体参救，仅供参考。衡量开关二极管好坏的参数：（1） 反向恢复时间由于开关二极管的开关时间为开通时间和反向恢复时间的总和，开通时间是开关二极管从截止至导通所需时间，开通时间很短，一般可以忽略；反向恢复时间是导通到截止所用时间，反向恢复时间远大于开通时间。因此反向恢复时间为开关二极管主要参数。一般硅开关二极管的反向恢复时间小于3ns10ns；锗开关二极管的反向恢复时间要长一些。（2） 反向击穿电压当开关二极管两端的反向电压超过规定的值时，可能会使二极管击穿。决定开关二极管上线的是最高反向工作电压，这个反向电压不能超过规定值，否则必然损毁。（3） 正向整流电流也就是指当开关二极管在正向工作电压下工作时，允许通过它的正向电流。应用举例：一、脉冲发生器电路如下图所示，当电源接通后， 电源通过限流电阻R1向电容C充电，当C两端的电压上升到FLD管的转折电压时，FLD管由截止突变为导通状态，电容C上储存的电荷通过FLD向负载R2放电。当放电电流下降到维持电流IH以下时，FLD管由导通便为截止。电容C又继续充电，如此周而复始，形成张驰振荡，在R2两端输出毫微秒前沿的高速高压脉冲，其波形如下图所示。二、高压发生器电路如下图所示，电容C和FLD管形成的负阻