摘要:今天开始介绍主板中的“主要元器件”,这些元器件是主板维修时的主要对象,所以非常重要。一共分为8篇,分别为:电阻器、电容器、电感器、晶振、二极管、三极管、场效应管、集成电路,今天我们要学习的是“二极管”。
半导体二极管又称晶体二极管,简称二极管。
二极管由一个PN结,两条电极引线和管壳构成。在PN结的两侧用导线引出加以封装,就是二极管。
二极管在电路中常用字母“D”、“VD”加数字表示。
图1:电脑主板上常用的二极管
1.二极管的特性
二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入负极流出。
(01)正向特性
在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在呡电位端,三极管就会导通,这种连接方式你为正向偏置。必须说明,当加在二极两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通。此时流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,错管约为0.2V,硅管约为0.6V)以上,二极管才能真正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(褚管约为0.2V~0.3V,硅管约为0.5V~0.7V) ,称为极管的“正向压降”。
(02)反向特性
在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极行将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。
2.二极管的分类
二极管的种类很多,如按使用的材抖可以分为锗管和硅管两大类。两者性能区别在于:锗管正向压降比硅管小(锗管约为0.2V~0.3V,硅管约为0.5V~0.7V) 。锗管的反向漏电流比硅管大(锗管约为几百微安,硅管小于1μA)。锗管的PN结可以承受的温度比硅管低(锗管约为100℃,硅管约为2 100℃)。
如按用途可以分为:普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括:检波二极管、整流二极行、开关二极仅稳压二极管;特殊二极管包括:变容二极管、光电二极管、发光二极管等。二极管在电路中的符号如下图所示。
图2:二极管符号
电路中常用的二极管有以下几种:
(01)整流二极管: 整流二极管多用硅半导体制成,利用PN结单向导电性把交流变成脉冲直流,即整流。
(02)检波二极管:检波二极管常用点接触式,高频特性好,能把调制在高频电磁波上的低频估号检出来。
(03)稳压二极管:稳压二极管利用二极管反向击穿时,两端电压不变的原理来实现稳压限幅、过载住护,广泛用于稳压电源装置中。
(04)开关二极管:开关二极管利用正向偏置时二极管电阻很小,反向偏置时电阻很大的单向导电性,在电路中对电流进行控制,起到接通或关断的开关作用。
(05)变容二极管:变容二极管利用PN结电容随加到管子上的反向电压大小而变化的特性,在调谐等电路中取代可变电容。
(06)发光二极管:发光二极管正向电压为1.5V~3V时, 只要正向电流通过,就可以发光。发光二极管主要用于指示,可组成数字或符号的LED数码管。
(07)光电二极管:光电二极管将光信息转换成电信号,有光照时其反向电流随光照强度的增加而成正比上升,可用于光的测量或作为能源即光电池。
3.二极管主要参数
(01)最大正向电流
最大正向电流是在二极管不损坏的前提下,可以通过的最大正向平均电流。最大正向电流的决定因素是PN结的面积、材科和散热条件。一般地,PN结的面积越大,最大正向电流越大。
(02)反向直流电流
反向直流电流反映的是二极管的单向导电性能的好坏,一个二极管的反向直流电流越小,它的单向导电性能越好。
(03)最高I工作频率
最高工作频率表示二极管具有良好的单向导电性的最高工作频率,它一般由二极管的工艺结构决定。
(04)门槛电压
门槛电压是指当二极管的输入电压超过多少,二极管的电流激增电阻减少;低于这个电压二极管就不能导通。
4.二极管的极性识别方法
首先,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可根据引脚长短来识别,长脚为正短脚力负。
其次,当二极管外壳标志不清楚时,可以用万用表来判断。将万用表的两只表笔分别接触二极管的两个电极,若测出的电阻约为几十欧、几百欧或几千欧,则黑表笔所接触的电极为二极管的正极,红表笔所接触的电极为二极管的负极;若测出来的电阻约为几十千欧至几百千欧,则黑表笔所接触的电极为二极管的负极,红表笔所接触的电极为二极管的正极。
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