二極管主要應用
經過多年來科學家們不懈努力,半導體二極管發光的應用已逐步得到推廣,目前發光二極管廣泛應用于各種電子產品的指示燈、光纖通信用光源、各種儀表的指示器以及照明。發光二極管的很多特性是普通發光器件所無法比擬的,主要具有特點有:安全、率、環保、壽命長、響應快、體積小、結構牢固。因此,發光二極管是一種符合綠色照明要求的光源 [3] 。目前,發光二極管在很多領域得到普遍應用,下面介紹幾點其主要應用:
(1)電子用品中的應用
發光二極管在電子用品中一般用作屏背光源或作顯示、照明應用。從大型的液晶電視、電腦顯示屏到媒體播放器MP3、MP4以及手機等的顯示屏都將發光二極管用作屏背光源 [3] 。
(2)汽車以及大型機械中的應用
發光二極管在汽車以及大型機械中得到廣泛應用。汽車以及大型機械設備中的方向燈、車內照明、機械設備儀表照明、大前燈、轉向燈、剎車燈、尾燈等都運用了發光二極管。主要是因為發光二極管的響應快、使用壽命長(一般發光二極管的壽命比汽車以及大型機械壽命長) [3] 。
(3)煤礦中的應用
由于發光二極管較普通發光器件具有效率高、能耗小、壽命長、光度強等特點,因此礦工燈以及井下照明等設備使用了發光二極管。雖然還未完全普及,但在不久將得到普遍應用,發光二極管將在煤礦應用中取代普通發光器件 [3] 。
(4)城市的裝飾燈
在當今繁華的商業時代,霓虹燈是城市繁華的重要標志,但霓虹燈存在很多缺點,比如壽命不夠長等。因此,用發光二極管替代霓虹燈有著很多優勢,因為發光二極管與霓虹燈相比除了壽命長,還有節能、驅動和控制簡易、*維護等特點。發光二極管替代霓虹燈將是照明設備發展的必然結果
早期的真空電子二極管;它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。在半導體二極管內部有一個PN結兩個引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的傳導性。一般來講,晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層,構成自建電場。當外加電壓等于零時,由于p-n 結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態,這也是常態下的二極管特性。
晶體二極管,簡稱二極管(diode);它只往一個方向傳送電流的電子零件。它是一種具有1個零件號接合的2個端子的器件,具有按照外加電壓的方向,使電流流動或不流動的性質。晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的PN結,在其界面處兩側形成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓時,由于PN 結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態
主要參數
用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術指標,稱為二極管的參數。不同類型的二極管有不同的特性參數。對初學者而言,必須了解以下幾個主要參數:
1、大整流電流IF
是指二極管長期連續工作時,允許通過的大正向平均電流值,其值與PN結面積及外部散熱條件等有關。因為電流通過管子時會使管芯發熱,溫度上升,溫度**過容許限度(硅管為141左右,鍺管為90左右)時,就會使管芯過熱而損壞。所以在規定散熱條件下,二極管使用中不要**過二極管大整流電流值。例如,常用的IN4001-4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。
2、高反向工作電壓Udrm
加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時,會將管子擊穿,失去單向導電能力。為了保證使用安全,規定了高反向工作電壓值。例如,IN4001二極管反向耐壓為50V,IN4007反向耐壓為1000V。
3、反向電流Idrm
反向電流是指二極管在常溫(25℃)和高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向導電性能越好。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關系,大約溫度每升高10℃,反向電流一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25℃時反向電流若為250uA,溫度升高到35℃,反向電流將上升到500uA,依此類推,在75℃時,它的反向電流已達8mA,不僅失去了單方向導電特性,還會使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25℃時反向電流僅為5uA,溫度升高到75℃時,反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩定性。
4.動態電阻Rd
二極管特性曲線靜態工作點Q附近電壓的變化與相應電流的變化量之比。
5高工作頻率Fm
Fm是二極管工作的上限頻率。因二極管與PN結一樣,其結電容由勢壘電容組成。所以Fm的值主要取決于PN結結電容的大小。若是**過此值。則單向導電性將受影響。
6,電壓溫度系數αuz
αuz指溫度每升高一攝氏度時的穩定電壓的相對變化量。uz為6v左右的穩壓二極管的溫度穩定性較好
二極管是常用的電子元件之一,它大的特性就是單向導電,也就是電流只可以從二極管的一個方向流過,二極管的作用有整流電路,檢波電路,穩壓電路,各種調制電路,主要都是由二極管來構成的,其原理都很簡單,正是由于二極管等元件的發明,才有我們現 在豐富多彩的電子信息世界的誕生,既然二極管的作用這么大那么我們應該如何去檢測這個元件呢,其實很簡單只要用萬用表打到電阻檔測量一下反向電阻如果很小就說明這個二極管是壞的,反向電阻如果很大這就說明這個二極管是好的。對于這樣的基礎元件我們應牢牢掌握住他的作用原理以及基本電路,這樣才能為以后的電子技術學習打下良好的基礎
晶體二極管一般可用到十萬小時以上。但是如果使用不合理,他就不能充分發揮作用,甚至很快地被損壞。要合理地使用二極管,必須掌握他的主要參數,因為參數是反應質量和特性的。
高工作頻率fM(MC)----二極管能承受的高頻率。通過PN結交流電頻率**此值,二極管接不能正常工作。
高反向工作電壓VRM(V)----二極管長期正常工作時,所允許的高反壓。若越過此值,PN結就有被擊穿的可能,對于交流電來說,高反向工作電壓也就是二極管的高工作電壓。
大整流電流IOM(mA)----二極管能長期正常工作時的大正向電流。因為電流通過二極管時就要發熱,如果正向電流越過此值,二極管就會有燒壞的危險。所以用二極管整流時,流過二極管的正向電流(既輸出直流)不允許**過大整流電流
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