开关二极管的种类和主要参数[精华]
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
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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
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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0.2—0.3微秒，关断时间l5—30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6V—280V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3ns——10ns;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管形成的负阻振荡(经升压变压器升高后输出高压，选用
不同的脉冲变压器初，次级匝数比，可获得几百到几万伏的电压。当选用图六所示元器件时，
可以输出1.5万伏高压脉冲，振荡频率为3次,秒。
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