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二极管压降是什么意思 二极管压降多少

本站为您提供的二极管压降是什么意思 二极管压降多少,晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的pn结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。

  本文首要是关于二极管压降的相关介绍,并侧重对二极管压降的原理及其运用进行了翔实的论述。

  二极管

  作业原理

  晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体构成的pn结,在其界面处两头构成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于pn结两头载流子浓度差引起的分散电流和自建电场引起的漂移电流持平而处于电平衡状况。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的分散电流添加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,构成在必定反向电压规模内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到必定程度时,pn结空间电荷层中的电场强度到达临界值发作载流子的倍增进程,发作许多电子空穴对,发作了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。pn结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。

  首要运用

  经过多年来科学家们不懈努力,半导体二极管发光的运用已逐步得到推行,现在发光二极管广泛运用于各种电子产品的指示灯、光纤通信用光源、各种外表的指示器以及照明。发光二极管的许多特性是一般发光器材所无法比拟的,首要具有特色有:安全、高效率、环保、寿数长、呼应快、体积小、结构结实。因而,发光二极管是一种契合绿色照明要求的光源 。现在,发光二极管在许多范畴得到遍及运用,下面介绍几点其首要运用:

  (1)电子用品中的运用

  发光二极管在电子用品中一般用作屏背光源或作显现、照明运用。从大型的液晶电视、电脑显现屏到媒体播放器MP3、MP4以及手机等的显现屏都将发光二极管用作屏背光源 。

  (2)轿车以及大型机械中的运用

  发光二极管在轿车以及大型机械中得到广泛运用。轿车以及大型机械设备中的方向灯、车内照明、机械设备外表照明、大前灯、转向灯、刹车灯、尾灯等都运用了发光二极管。首要是由于发光二极管的呼应快、运用寿数长(一般发光二极管的寿数比轿车以及大型机械寿数长) [3] 。

  (3)煤矿中的运用

  由于发光二极管较一般发光器材具有用率高、能耗小、寿数长、光度强等特色,因而矿工灯以及井下照明等设备运用了发光二极管。尽管还未彻底遍及,但在不久将得到遍及运用,发光二极管将在煤矿运用中代替一般发光器材 [3] 。

  (4)城市的装饰灯

  在当今富贵的商业年代,霓虹灯是城市富贵的重要标志,但霓虹灯存在许多缺陷,比方寿数不行长等。因而,用发光二极管代替霓虹灯有着许多优势,由于发光二极管与霓虹灯比较除了寿数长,还有节能、驱动和操控简易、无需保护等特色。发光二极管代替霓虹灯将是照明设备开展的必然成果 。

  二极管压降是什么意思

  二极管的管压降就其实质而言仍是一个电阻,仅仅导通的时分电阻很小,不导通的时分挨近无穷大,而导通时分的电阻会分管必定的电压,所以叫管压降。二极管的压降是0.7V,低于这个电压二极管是不会导通的,高于这个电压,则会导通。在规则的正向电流下,二极管的正向电压降。使二极管能够导通的正向最低电压,小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下,约0.6~0.8 V;锗二极管约0.2~0.3 V。大功率的硅二极管的正向压降往往到达1V。

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  二极管压降多少

  一般来说由于硅管的伏安特性曲线在0.7处很陡,也便是说持续添加正向电压会发作很大的电流,换句话说在0.7V左右,跟着电流的添加,电压的添加起伏很小,依然能够以为压降仍是0.7V。由于有0.7V的压降,不能够等同于导线,二极管两头电压便是压降,当二极管导通时这个电压约为0.7V,当然不是0 。当电流不改变时,能够等同于电阻,其阻值便是0.7V除以电流,可是把它视作一个0.7V的电压源明显更合理。从特性曲线来看,正向电压大于0.7V今后,若持续添加电压,电流会急剧添加,实践运用中由于限流电阻的存在这个电流不或许很大。若一个二极管D一个电阻R和一个电源U串联的话,电流的核算办法是(U-0.7)/R 。

  二极管压降改变补偿

  二极管正向压降与二极管整流相同有用,它会随温度的不同而发作很大改变,然后导致损耗添加,使电源呈现容许差错。

  尽管不或许消除损耗,但能够运用二极管来削减某些运用中的容差过错。本文将经过三个实例来展现怎么达到这一方针。

  您能够运用一个电阻器和一个齐纳二极管构建一款简略的低电流稳压器。这种稳压器一般适用于非临界运用,如内部偏置电压等。一般来说,电路会将输出电压的容许差错操控在约±10%的规模,但也或许经过串联一个二极管来改善调理功用。

  图1显现了在齐纳二极管电路中串联一个二极管,曲线制作了齐纳二极管的不同电压对应的温度系数。当稳压二极管电压大于4.7V时,温度系数逐步变为正数,因而当作业温度升高时,齐纳二极管电压随之升高。如果与温度系数为负值的二极管配对,经过下降二极管正向电压,齐纳二极管添加的电压会被抵销,然后消除温度差错。

  齐纳二极管电压小于4.7V时,对应的温度系数为负值,串联一个二极管实践上会增大调理差错。

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  图1:将正温度系数齐纳二极管与负温度系数二极管串联能够下降温度差错。

  例如,7.5V的齐纳二极管的温度系数为+5mV/°C,而传统二极管(BAT16)的温度系数在10mA电流下约为-1.6mV/°C。二极管电流十分小时,温度系数会逐步变小(-3mV/°C),因而必须在齐纳二极管有电流经过期进行检查。抱负的状况是正负温度系数彻底互相抵消,可是这不切实践也没有必要,简略的改善便已满足。在二极管具有高电压且正温度系数更高的状况下,能够运用两个(或两个以上)二极管改善抵消的作用。

  图2显现了在作业温度规模为25°C~100°C时,在没有串联二极管、串联一个二极管和串联两个二极管的状况下,图1中核算得出的电压调整差错与不同齐纳二极管输出电压的比照状况。图2中的垂直线显现添加串联二极管后,在7.5V输出电压下,与温度相关的差错能够削减3~5%。

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  图2:将一个或多个二极管与电压值超越4.7V的齐纳二极管串联能够下降电压调理差错。

  第2个比如中运用了转化器,该转化器要求电平移位器向操控电路发送输出电压信息。

  图3是一个负输入到正输出的反相降压-升压电路。操控电路以-V

  in

  轨为基准,输出电压以接地端为基准。为了使操控电路精确调整输出电压,电平移位器重建了“FB和-Vin”间的差分“Vout到GND”电压。在这一完成中,约等于(V

  out

  - V

  be Q1

  )/R的电流源从V

  out

  流向V

  in

  。电流在较低电阻中活动,重建以-Vin为基准的输出电压。添加Q2,装备成二极管,能够康复Q1发作的Vbe压降丢失。此刻,除了与beta相关的小差错,FB引脚处的电平位移电压差不多仿制了V

  out

  和GND间的电压。添加“二极管”Q2的一个优点是能够使Q2的正向电压和Q1的电压十分挨近,由于流经这两者的电流简直彻底相同。要想获得与Q2匹配的最佳电压,应运用与Q1相同的电阻器。另一个优点是两个电阻器具有相同的温度系数,使两者能够更精确地追寻互相的正向电压。与Vbe改变相关的温度差错明显削减,由于它们互彼此相抵消 (V

  FB

  ~ Vout — V

  be Q1

  + V

  be Q2

  )。将Q1和Q2放在相邻的方位十分重要,由于这样两者就处于相同的温度下,如有或许,请运用双晶体管封装。

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  图3:电平移位器用Q2抵消Q1相关的改变。

  图4的第3个示例显现带有一组电荷泵级的升压转化器,每级“n”向总输出添加近似“V1”,得到成果 “Vn + 1”。

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  图4:电荷泵二极管压降能够互相抵消。

  总输出电压的近似值为:

  在公式(1)中,能够看出V

  n+1

  很大程度上由n的倍数决议,但遭到二级管正向压降相关的“差错项”和电荷泵转化电容

  纹波电压

  的影响,会有所削减。假定一切二极管都是相同类型的,那么它们的正向电压等于:V

  D1

  = V

  Da

  = V

  Db

  ,得出公式(2):

  公式(2)中,右边的“差错项”使输出电压低于抱负的n+1倍。要改善这点,VDa和VDb运用肖特基二极管,而VD1运用传统二极管,正向电压降等于:

  V

  Da

  = V

  Db

  = V

  D1

  /2,得出公式(3):

  从公式(3)能够看出,削减二极管压降相关的差错项然后进一步添加输出电压是或许的。但公式(3)依然仅仅一个近似值,输出电压添加的概念是有用的。

  二极管正向电压和温度改变常常会下降电路的功能,但不必定总是如此。这些规划实例展现的办法都有或许抵消或最大程度减小二极管温度相关的差错。

  结语

  关于二极管压降的相关介绍就到这了,如有不足之处欢迎纠正。

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