電子設計基礎（四）：二極管

　　編輯本段半導體二極管參數符號及其意義

　　CT---勢壘電容Cj---結(極間)電容， 表示在二極管兩端加規定偏壓下，鍺檢波二極管的總電容Cjv---偏壓結電容Co---零偏壓電容Cjo---零偏壓結電容Cjo/Cjn---結電容變化Cs---管殼電容或封裝電容Ct---總電容CTV---電壓溫度系數。在測試電流下，穩定電壓的相對變化與環境溫度的絕對變化之比CTC---電容溫度系數Cvn---標稱電容IF---正向直流電流(正向測試電流)。鍺檢波二極管在規定的正向電壓VF下，通過極間的電流;硅整流管、硅堆在規定的使用條件下，在正弦半波中允許連續通過的最大工作電流(平均值)，硅開關二極管在額定功率下允許通過的最大正向直流電流;測穩壓二極管正向電參數時給定的電流IF(AV)---正向平均電流IFM(IM)---正向峰值電流(正向最大電流)。在額定功率下，允許通過二極管的最大正向脈沖電流。發光二極管極限電流。IH---恒定電流、維持電流。Ii--- 發光二極管起輝電流IFRM---正向重復峰值電流IFSM---正向不重復峰值電流(浪涌電流)Io---整流電流。在特定線路中規定頻率和規定電壓條件下所通過的工作電流IF(ov)---正向過載電流IL---光電流或穩流二極管極限電流ID---暗電流IB2---單結晶體管中的基極調制電流IEM---發射極峰值電流IEB10---雙基極單結晶體管中發射極與第一基極間反向電流IEB20---雙基極單結晶體管中發射極向電流ICM---最大輸出平均電流IFMP---正向脈沖電流IP---峰點電流IV---谷點電流IGT---晶閘管控制極觸發電流IGD---晶閘管控制極不觸發電流IGFM---控制極正向峰值電流IR(AV)---反向平均電流IR(In)---反向直流電流(反向漏電流)。在測反向特性時，給定的反向電流;硅堆在正弦半波電阻性負載電路中，加反向電壓規定值時，所通過的電流;硅開關二極管兩端加反向工作電壓VR時所通過的電流;穩壓二極管在反向電壓下，產生的漏電流;整流管在正弦半波最高反向工作電壓下的漏電流。IRM---反向峰值電流IRR---晶閘管反向重復平均電流IDR---晶閘管斷態平均重復電流IRRM---反向重復峰值電流IRSM---反向不重復峰值電流(反向浪涌電流)Irp---反向恢復電流Iz---穩定電壓電流(反向測試電流)。測試反向電參數時，給定的反向電流Izk---穩壓管膝點電流IOM---最大正向(整流)電流。在規定條件下，能承受的正向最大瞬時電流;在電阻性負荷的正弦半波整流電路中允許連續通過鍺檢波二極管的最大工作電流IZSM---穩壓二極管浪涌電流IZM---最大穩壓電流。在最大耗散功率下穩壓二極管允許通過的電流iF---正向總瞬時電流iR---反向總瞬時電流ir---反向恢復電流Iop---工作電流Is---穩流二極管穩定電流f---頻率n---電容變化指數;電容比Q---優值(品質因素)δvz---穩壓管電壓漂移di/dt---通態電流臨界上升率dv/dt---通態電壓臨界上升率PB---承受脈沖燒毀功率PFT(AV)---正向導通平均耗散功率PFTM---正向峰值耗散功率PFT---正向導通總瞬時耗散功率Pd---耗散功率PG---門極平均功率PGM---門極峰值功率PC---控制極平均功率或集電極耗散功率Pi---輸入功率PK---最大開關功率PM---額定功率。硅二極管結溫不高于150度所能承受的最大功率PMP---最大漏過脈沖功率PMS---最大承受脈沖功率Po---輸出功率PR---反向浪涌功率Ptot---總耗散功率Pomax---最大輸出功率Psc---連續輸出功率PSM---不重復浪涌功率PZM---最大耗散功率。在給定使用條件下，穩壓二極管允許承受的最大功率RF(r)---正向微分電阻。在正向導通時，電流隨電壓指數的增加，呈現明顯的非線性特性。在某一正向電壓下，電壓增加微小量△V，正向電流相應增加△I，則△V/△I稱微分電阻RBB---雙基極晶體管的基極間電阻RE---射頻電阻RL---負載電阻Rs(rs)----串聯電阻Rth----熱阻R(th)ja----結到環境的熱阻Rz(ru)---動態電阻R(th)jc---結到殼的熱阻r δ---衰減電阻r(th)---瞬態電阻Ta---環境溫度Tc---殼溫td---延遲時間tf---下降時間tfr---正向恢復時間tg---電路換向關斷時間tgt---門極控制極開通時間Tj---結溫Tjm---最高結溫ton---開通時間toff---關斷時間tr---上升時間trr---反向恢復時間ts---存儲時間tstg---溫度補償二極管的貯成溫度a---溫度系數λp---發光峰值波長△ λ---光譜半寬度η---單結晶體管分壓比或效率VB---反向峰值擊穿電壓Vc---整流輸入電壓VB2B1---基極間電壓VBE10---發射極與第一基極反向電壓VEB---飽和壓降VFM---最大正向壓降(正向峰值電壓)VF---正向壓降(正向直流電壓)△VF---正向壓降差VDRM---斷態重復峰值電壓VGT---門極觸發電壓VGD---門極不觸發電壓VGFM---門極正向峰值電壓VGRM---門極反向峰值電壓VF(AV)---正向平均電壓Vo---交流輸入電壓VOM---最大輸出平均電壓Vop---工作電壓Vn---中心電壓Vp---峰點電壓VR---反向工作電壓(反向直流電壓)VRM---反向峰值電壓(最高測試電壓)V(BR)---擊穿電壓Vth---閥電壓(門限電壓、死區電壓)VRRM---反向重復峰值電壓(反向浪涌電壓)VRWM---反向工作峰值電壓V v---谷點電壓Vz---穩定電壓△Vz---穩壓范圍電壓增量Vs---通向電壓(信號電壓)或穩流管穩定電流電壓av---電壓溫度系數Vk---膝點電壓(穩流二極管)VL ---極限電壓

　　二極管和半導體的關系

　　二極管的正負二個端子。正端A稱為陽極，負端K 稱為陰極。電流只能從陽極向陰極方向移動。一些初學者容易產生這樣一種錯誤認識：“半導體的一‘半’是一半的‘半’;而二極管也是只有一‘半’電流流動(這是錯誤的)，所有二極管就是半導體 ”。其實二極管與半導體是完全不同的東西。我們只能說二極管是由半導體組成的器件。半導體無論那個方向都能流動電流。

　　六、半導體二極管的極性判別及選用

　　1 半導體二極管的極性判別

　　一般情況下，二極管有色點的一端為正極，如2AP1～2AP7，2AP11～2AP17等。如果是透明玻璃殼二極管，可直接看出極性，即內部連觸絲的一頭是正極，連半導體片的一頭是負極。塑封二極管有圓環標志的是負極，如IN4000系列。

　　無標記的二極管，則可用萬用表電阻擋來判別正、負極，萬用表電阻擋示意圖見圖T304。

　　根據二極管正向電阻小，反向電阻大的特點，將萬用表撥到電阻擋(一般用R×100或R×1k擋。不要用R×1或R×10k擋，因為R×1擋使用的電流太大，容易燒壞管子，而R×10k擋使用的電壓太高，可能擊穿管子)。用表筆分別與二極管的兩極相接，測出兩個阻值。在所測得阻值較小的一次，與黑表筆相接的一端為二極管的正極。同理，在所測得較大阻值的一次，與黑表筆相接的一端為二極管的負極。如果測得的正、反向電阻均很小，說明管子內部短路;若正、反向電阻均很大，則說明管子內部開路。在這兩種情況下，管子就不能使用了。

　　七、測試二極管的好壞

　　(一)普通二極管的檢測(包括檢波二極管、整流二極管、阻尼二極管、開關二極管、續流二極管)是由一個PN結構成的半導體器件，具有單向導電特性。通過用萬用表檢測其正、反向電阻值，可以判別出二極管的電極，還可估測出二極管是否損壞。

　　1.極性的判別 將萬用表置于R×100檔或R×1k檔，兩表筆分別接二極管的兩個電極，測出一個結果后，對調兩表筆，再測出一個結果。兩次測量的結果中，有一次測量出的阻值較大(為反向電阻)，一次測量出的阻值較小(為正向電阻)。在阻值較小的一次測量中，黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的是二極管的負極。

　　2.單負導電性能的檢測及好壞的判斷 通常，鍺材料二極管的正向電阻值為1kΩ左右，反向電阻值為300左右。硅材料二極管的電阻值為5 kΩ左右，反向電阻值為∞(無窮大)。正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊，說明二極管的單向導電特性越好。

　　若測得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內部已擊穿短路或漏電損壞。若測得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。

　　3.反向擊穿電壓的檢測 二極管反向擊穿電壓(耐壓值)可以用晶體管直流參數測試表測量。其方法是：測量二極管時，應將測試表的“NPN/PNP”選擇鍵設置為NPN狀態，再將被測二極管的正極接測試表的“C”插孔內，負極插入測試表的“e”插孔，然后按下“V(BR)”鍵，測試表即可指示出二極管的反向擊穿電壓值。

　　也可用兆歐表和萬用表來測量二極管的反向擊穿電壓、測量時被測二極管的負極與兆歐表的正極相接，將二極管的正極與兆歐表的負極相連，同時用萬用表(置于合適的直流電壓檔)監測二極管兩端的電壓。如圖4-71所示，搖動兆歐表手柄(應由慢逐漸加快)，待二極管兩端電壓穩定而不再上升時，此電壓值即是二極管的反向擊穿電壓。

　　(二)穩壓二極管的檢測

　　1.正、負電極的判別 從外形上看，金屬封裝穩壓二極管管體的正極一端為平面形，負極一端為半圓面形。塑封穩壓二極管管體上印有彩色標記的一端為負極，另一端為正極。對標志不清楚的穩壓二極管，也可以用萬用表判別其極性，測量的方法與普通二極管相同，即用萬用表R×1k檔，將兩表筆分別接穩壓二極管的兩個電極，測出一個結果后，再對調兩表筆進行測量。在兩次測量結果中，阻值較小那一次，黑表筆接的是穩壓二極管的正極，紅表筆接的是穩壓二極管的負極。

　　若測得穩壓二極管的正、反向電阻均很小或均為無窮大，則說明該二極管已擊穿或開路損壞。

　　2.穩壓值的測量 用0~30V連續可調直流電源，對于13V以下的穩壓二極管，可將穩壓電源的輸出電壓調至15V，將電源正極串接1只1.5kΩ限流電阻后與被測穩壓二極管的負極相連接，電源負極與穩壓二極管的正極相接，再用萬用表測量穩壓二極管兩端的電壓值，所測的讀數即為穩壓二極管的穩壓值。若穩壓二極管的穩壓值高于15V，則應將穩壓電源調至20V以上。

　　也可用低于1000V的兆歐表為穩壓二極管提供測試電源。其方法是：將兆歐表正端與穩壓二極管的負極相接，兆歐表的負端與穩壓二極管的正極相接后，按規定勻速搖動兆歐表手柄，同時用萬用表監測穩壓二極管兩端電壓值(萬用表的電壓檔應視穩定電壓值的大小而定)，待萬用表的指示電壓指示穩定時，此電壓值便是穩壓二極管的穩定電壓值。

　　若測量穩壓二極管的穩定電壓值忽高忽低，則說明該二極管的性不穩定。

　　圖4-72是穩壓二極管穩壓值的測量方法。