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DB3双向触发二极管

DB3双向触发二极管
DB3双向触发二极管

双向触发二极管参数

DB3,DC34,DB4,DB6双向触发二极管用于驱动双向可控硅的调光灯,普遍电机转速控制,热控制电路。封装:DO-35

极限参数:

符号Parameters 参数

Value 数值

Units单位DB3 D C34 D B4 D B6

Pc Power Dissipation on

Printed

Circuit(L=10mm)印

刷线路板(长=10毫米)

=10mm) 功耗

TA=50150mW

ITRM Repetitive Peak

in-state Current 反向

重复峰值电流

tp=10us

F=100Hz

2.0 2.0 2.0 1.6 A

TSTG/TJ Storage and Operating Junction

Temperature存储和工作结温

-40 to +125/-40 to 110 ℃

电气特性数据:

Symbols

符号Parameters 参数

Test Conditions 测试

条件

Value数值Units

单位

DB3 D C34 D B4 D B6

VBO Breakover Voltage(Note

2) 转折点电压

c=22nF See

diagram1 见表

28303556

v

型32

3440 60

大36

384570

|+VBO|- |-VBO| Breakover Voltage

Symmetry 转折点电压对

称性

c=22nF最

± 3 ± 4

V

5 10

|±△V| Dynamic Breakover

Voltage(Note 1) 动态转折

点电压

I=(IBO to

IF=10mA) See

diagram1

Vo Output Voltage(Note 1)

输出电压

See diagram2

5

V

IBO Breakover Current(Note

1) 转折点电流

c=22nF

100 μA

tr Rise Time(Note 1) 上升时

See Diagram 3 典型 1.5 μS

IB

Leakage Current(Note 1) 泄漏电流

VB=0.5 VBO max

最大

10

μA

图1 电压-电流特性

图2 测试电路图

检测二极管

一)普通二极管的检测(包括检波二极管、整流二极管、阻尼二极管、开关二极管、续流二极管)是由一个PN结构成的半导体器件,具有单向导电特性。通过用万用表检测其正、反向电阻值,可以判别出二极管的电极,还可估测出二极管是否损坏。 1.极性的判别将万用表置于R×100档或R×1k档,两表笔分别接二极管的两个电极,测出一个结果后,对调两表笔,再测出一个结果。两次测量的结果中,有一次测量出的阻值较大(为反向电阻),一次测量出的阻值较小(为正向电阻)。在阻值较小的一次测量中,黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。 2.单负导电性能的检测及好坏的判断通常,锗材料二极管的正向电阻值为1kΩ左右,反向电阻值为300左右。硅材料二极管的电阻值为5 kΩ左右,反向电阻值为∞(无穷大)。正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊,说明二极管的单向导电特性越好。 若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小,则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大,则说明该二极管已开路损坏。 3.反向击穿电压的检测二极管反向击穿电压(耐压值)可以用晶体管直流参数测试表测量。其方法是:测量二极管时,应将测试表的“NPN/PNP”选择键设置为NPN状态,再将被测二极管的正极接测试表的“C”插孔内,负极插入测试表的“e”插孔,然后按下“V(BR)”键,测试表即可指示出二极管的反向击穿电压值。 也可用兆欧表和万用表来测量二极管的反向击穿电压、测量时被测二极管的负极与兆欧表的正极相接,将二极管的正极与兆欧表的负极相连,同时用万用表(置于合适的直流电压档)监测二极管两端的电压。如图4-71所示,摇动兆欧表手柄(应由慢逐渐加快),待二极管两端电压稳定而不再上升时,此电压值即是二极管的反向击穿电压。

肖特基(SCHOTTKY)势垒二极管系列

肖特基(SCHOTTKY)系列二极管 本文主要介绍济南半导体所研制生产的肖特基二极管系列产品。介绍军品级、工业品级肖特基二极管的种类、性能特点、正反向电参数。对产品的正向直流参数、反向温度特性及正向、反向抗烧毁能力等进行了质量分析,并与国外公司制造的同类产品进行了比较。最后,着重介绍了2DK030高可靠肖特基二极管的性能特点用途,1N60超高速肖特基二极管的性能特点用途,以及功率肖特基二极管在开关电源方面的应用。 本文主要包括下面六个部分: 一.肖特基二极管简介 二.我所肖特基二极管生产状况 三.我所肖特基二极管种类 四.我所肖特基二极管的特点及性能质量分析 五.介绍我所生产的两种肖特基二极管 (1)2DK030高可靠肖特基二极管 (2)1N60超高速肖特基二极管 六.功率肖特基二极管在开关电源方面的应用

下面只对部分常用的参数加以说明 (1) V F正向压降Forward Voltage Drop (2) V FM最大正向压降Maximum Forward Voltage Drop (3) V BR反向击穿电压Breakdown Voltage (4) V RMS能承受的反向有效值电压RMS Input Voltage (5) V RWM 反向峰值工作电压Working Peak Reverse Voltage (6) V DC最大直流截止电压Maximum DC Blocking Voltage (7) T rr反向恢复时间Reverse Recovery Time (8) I F(AV)正向电流Forward Current (9) I FSM最大正向浪涌电流Maximum Forward Surge Current (10) I R反向电流Reverse Current (11) T A环境温度或自由空气温度Ambient Temperature (12) T J工作结温Operating Junction Temperature (13) T STG储存温度Storage Temperature Range (16) T C管子壳温Case Temperature

PIN二极管结构及工作原理

一、PIN二极管的结构 PIN二极管的基本结构有两种,即平面的结构和台面的结构,如图2所示。对于Si-pin133结二极管,其中I层的载流子浓度很低(约为10cm数量级)电阻率很高、(约为k-cm数量级),厚度W一般较厚(在10~200m 之间);I层两边的p型和n型半导体的掺杂浓度通常很高。 平面结构和台面结构的I层都可以采用外延技术来制作,高掺杂的p+层可以采用热扩散或者离子注入技术来获得。平面结构二极管可以方便地采用常规的平面工艺来制作。而台面结构二极管还需要进行台面制作(通过腐蚀或者挖槽来实现)。台面结构的优点是: ①去掉了平面结的弯曲部分,改善了表面击穿电压; ②减小了边缘电容和电感,有利于提高工作频率。 图2 PIN二极管的两种结构 二、PIN二极管在不同偏置下的工作状态 1、正偏下 PIN二极管加正向电压时,P区和N区的多子会注入到I区,并在I区复合。当注入载流子和复合载流子相等时,电流I达到平衡状态。而本征层由于积累了大量的载流子而电阻变低,所以当PIN二极管正向偏置时,呈低阻特性。正向偏压越大,注入I层的电流就越大,I层载流子越多,使得其电阻越小。图3是正偏下的等效电路图,可以看出其等效为一个很小的电阻,阻值在0.1Ω和10Ω之间。

图3 正向偏压下PIN二极管的等效电路图 正向偏压电流与正向阻抗特性曲线图 2、零偏下 当PIN二极管两端不加电压时,由于实际的I层含有少量的P型杂质,所以在IN交界面处,I区的空穴向N区扩散,N区的电子向I区扩散,然后形成空间电荷区。由于I区杂质浓度相比N区很低,多以耗尽区几乎全部在I区内。在PI交界面,由于存在浓度差(P区空穴浓度远远大于I区),也会发生扩散运动,但是其影响相对于IN交界面小的多,可以忽略不计。所以当零偏时,I区由于存在耗尽区而使得PIN二极管呈现高阻状态。 3、反偏下 反偏情况跟零偏时很类似,所不同的是内建电场会得到加强,其效果是使IN结的空间电荷区变宽,且主要是向I区扩展。此时的PIN二极管可以等效为电阻加电容,其电阻是剩下的本征区电阻,而电容是耗尽区的势垒电容。图4是反偏下PIN二极管的等效电路图,可以看出电阻范围在1Ω到100Ω之间,电容范围在0.1pF到10pF之间。当反向偏压过大,使得耗尽区充满整个I区,此时会发生I区穿通,此时PIN管不能正常工作了。 图4 反向偏压下PIN二极管的等效电路图和反向偏压电流与反向电容特性曲线 三、PIN二极管作为射频开关 3.1 工作原理

双向触发二极管项目实施方案(申请材料)

双向触发二极管项目实施方案 一、项目总论 (一)项目名称 双向触发二极管项目 (二)规划设计机构 泓域咨询机构 (三)项目建设单位 xxx投资公司 (四)法定代表人 向xx (五)公司简介 成立以来,公司秉承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念,将“诚信为本、合规经营”作为企业的核心理念,不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。本公司秉承“以人为本、品质为本”的发展理念,倡导“诚信尊重”的企业情怀;坚持“品质营造未来,细节决定成败”为质量方针;以“真诚服务赢得市场,以优质品质谋求发展”的营销思路;以科学发展观纵观全局,争取实现行业领军、技术领先、产品领跑的发展目标。

公司在管理模式、组织结构、激励制度、科技创新等方面严格按照科 技型现代企业要求执行,并根据公司所具优势定位于高技术附加值产品的 研制、生产和营销,以新产品开拓市场,以优质服务参与竞争。强调产品 开发和市场营销的科技型企业的组织框架已经建立,主要岗位已配备专业 学科人员,包括科技奖励政策在内的企业各方面管理制度运作效果良好。 管理制度的先进性和创新性,极大地激发和调动了广大员工的工作热情, 吸引了较多适用人才,并通过科研开发、生产经营得以释放,因此,项目 承办单位较好的经济效益和社会效益。公司实行董事会领导下的总经理负 责制,推行现代企业制度,建立了科学灵活的经营机制,完善了行之有效 的管理制度。项目承办单位组织机构健全、管理完善,遵循社会主义市场 经济运行机制,严格按照《中华人民共和国公司法》依法独立核算、自主 开展生产经营活动;为了顺应国际化经济发展的趋势,项目承办单位全面 建立和实施计算机信息网络系统,建立起从产品开发、设计、生产、销售、核算、库存到售后服务的物流电子网络管理系统,使项目承办单位与全国 各销售区域形成信息互通,有效提高工作效率,及时反馈市场信息,为项 目承办单位的战略决策提供有利的支撑。 为了确保研发团队的稳定性,提升技术创新能力,公司在研发投入、 技术人员激励等方面实施了多项行之有效的措施。公司自成立以来,一直 奉行“诚信创新、科学高效、持续改进、顾客满意”的质量方针,将产品 的质量控制贯穿研发、采购、生产、仓储、销售、服务等整个流程中。公

肖特基二极管特性详解(经典资料)

肖特基二极管特性详解 我们所熟知的二极管被广泛应用于各种电路中,但我们真正了解二极管的某些特性关系吗?如二极管导通电压和反向漏电流与导通电流、环境温度存在什么样的关系等,让我们来扒扒很多数据手册中很少提起的特性关系和正确合理的选型。下面就随半导体设计制造小编一起来了解一下相关内容吧。 我们都知道在选择二极管时,主要看它的正向导通压降、反向耐压、反向漏电流等。但我们却很少知道其在不同电流、不同反向电压、不同环境温度下的关系是怎样的,在电路设计中知道这些关系对选择合适的二极管显得极为重要,尤其是在功率电路中。接下来我将通过型号为SM360A(肖特基管)的实测数据来与大家分享二极管鲜为人知的特性关系。 1、正向导通压降与导通电流的关系 在二极管两端加正向偏置电压时,其内部电场区域变窄,可以有较大的正向扩散电流通过PN结。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能真正导通。但二极管的导通压降是恒定不变的吗?它与正向扩散电流又存在什么样的关系?通过下图1的测试电路在常温下对型号为SM360A的二极管进行导通电流与导通压降的关系测试,可得到如图2所示的曲线关系:正向导通压降与导通电流成正比,其浮动压差为0.2V。从轻载导通电流到额定导通电流的压差虽仅为0.2V,但对于功率二极管来说它不仅影响效率也影响二极管的温升,所以在价格条件允许下,尽量选择导通压降小、额定工作电流较实际电流高一倍的二极管。 图1 二极管导通压降测试电路

图2 导通压降与导通电流关系 2、正向导通压降与环境的温度的关系 在我们开发产品的过程中,高低温环境对电子元器件的影响才是产品稳定工作的最大障碍。环境温度对绝大部分电子元器件的影响无疑是巨大的,二极管当然也不例外,在高低温环境下通过对SM360A的实测数据表1与图3的关系曲线可知道:二极管的导通压降与环境温度成反比。在环境温度为-45℃时虽导通压降最大,却不影响二极管的稳定性,但在环境温度为75℃时,外壳温度却已超过了数据手册给出的125℃,则该二极管在75℃时就必须降额使用。这也是为什么开关电源在某一个高温点需要降额使用的因素之一。 表1 导通压降与导通电流测试数据

肖特二极管的工作原理是什么.doc

肖特二极管的工作原理是什么 SBD是肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode,缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。 肖特基二极管是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千毫安。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。 典型的肖特基二极管基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片,在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极使用钼或铝等材料制成阻档层。用二氧化硅(SiO2)来消除边缘区域的电场,提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度较H-层要高100%倍。在基片下边形成N+阴极层,其作用是减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数,N型基片和阳极金属之间便形成肖特基势垒,当在肖特基势垒两端加上正向偏压(阳极金属接电源正极,N型基片接电源负极)时,肖特基势垒层变窄,其内阻变小;反之,若在肖特基势垒两端加上反向偏压时,肖特基势垒层则变宽,其内阻变大。 综上所述,肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管,而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管,近年来,采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世,这不仅可节省贵金属,大幅度降低成本,还改善了参数的一致性。 肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,

PIN光电二极管

PIN光电二极管 1. 工作原理 在上述的光电二极管的PN结中间掺入一层浓度很低的N型半导体,就可以增大耗尽区的宽度,达到减小扩散运动的影响,提高响应速度的目的。由于这一掺入层的掺杂浓度低,近乎本征(Intrinsic)半导体,故称I层,因此这种结构成为PIN光电二极管。I层较厚,几乎占据了整个耗尽区。绝大部分的入射光在I层内被吸收并产生大量的电子-空穴对。在I层两侧是掺杂浓度很高的P型和N型半导体,P层和N层很薄,吸收入射光的比例很小。因而光产生电流中漂移分量占了主导地位,这就大大加快了响应速度。 通过插入I层,增大耗尽区宽度达到了减小扩散分量的目的,但是过大的耗尽区宽度将延长光生载流子在耗尽区内的漂移时间,反而导致响应变慢,因此耗尽区宽度要合理选择。通过控制耗尽区的宽度可以改变PIN观点二极管的响应速度。 2. PIN光电二极管的主要特性 (1) 截止波长和吸收系数 只有入射光子的能量 PIN型光电二极管 也称PIN结二极管、PIN二极管,在两种半导体之间的PN结,或者半导体与金属之间的结的邻近区域,在P区与N区之间生成I型层,吸收光辐射而产生光电流的一种光检测器。具有结电容小、渡越时间短、灵敏度高等优点。 目录 PIN型光电二极管的结构 PIN结的导电特性 PIN型光电二极管的主要参数 PIN型光电二极管的典型应用

PIN型光电二极管的结构 pin结二极管的基本结构有两种,即平面的结构和台面的结 构,如图1所示。对于Si-pin133结二极管,其中i型层的载流子浓度很低(约为10cm数量级)电阻 率很高、(约为k-cm数量级),厚度W一般较厚(在10~200m 之间);i型层两边的p型和n型半导体的掺杂浓度通常很高(即为重掺杂)。 平面结构和台面结构的i型层都可以采用外延技术来制作,高掺杂的p+层可以采用热扩散或者离子注入技术来获得。平面结构二极管可以方便地采用常规的平面工艺来制作。而台面结构二极管还需要进行台面制作(通过腐蚀或者挖槽来实现)。台面结构的优点是:①去掉了平面结的弯曲部分,改善了表面击穿电压;②减小了边缘电容和电感,有利于提高工作频率。 PIN结的导电特性 pin 结就是在 pin 结的空间电荷区分别在 i 型层两边的界面处,而整个的 i 型层中没有空间电荷,但是存在由两边的空间电荷所产生出来的电场——内建电场,所以 pin 结的势垒区就是整个的 i 型层。 ①基本概念: 众所周知,一般 p-n 结的导电(较大的正向电流以及很小的反向电流)主要是由于少数载流子在势垒区以外的两边扩散区中进行扩散所造成的;扩散区是不存在电场的电中性区。在此实际上也就暗示着载流子渡越势垒区的速度很快,即忽略了存在强电场的势垒区的阻挡作用;当然,这种处理也只有在势垒区较薄(小于载流子的平均自由程)时才是允许的。而对于势垒区厚度较大(≈载流子平均自由程)的p-n 结,则就需要考虑载流子在渡越势垒区的过程中所造成的影响,这种影响主要就是将增加一定的产生-复合电流。

二极管的知识点总结

半导体二极管 基本结构 PN 结加上管壳和引线,就成为半导体二极管。电路符号: 伏安特性

主要参数(直流,主要利用它的单向导电性,主要应用于整流、限幅、保护等等。) 1.最大整流电流I F 二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。 2.反向击穿电压VBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增,二极管的单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。 3.反向电流IR 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大,说明管子的单向导电性差,因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响,温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。 主要参数(交流) 1.微变电阻 r D r D 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化与电流的变化之 比: D D D i v r ??=

2.二极管的极间电容 势垒电容:势垒区是积累空间电荷的区域,当电压变化时,就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化,这样所表现出的电容是势垒电容。扩散电容:为了形成正向电流(扩散电流),注入P 区的少子(电子)在P 区有浓度差,越靠近PN结浓度越大,即在P 区有电子的积累。同理,在N区有空穴的积累。正向电流大,积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容CD。 PN结高频小信号时的等效电路 晶体二极管模型

二极管分类按结构材料分: (1)锗二极管 (2)硅二极管 按制作工艺分:

(1)点接触型二极管:pn结面积小,结电容小,用于检波和变频等高频电路。 (2)面接触型二极管:结面积大,用于工频大电流整流电路。 (3)平面型二极管:往往用于集成电路制造工艺中。pn结面积可大可小,用于高频整流和开关电路中。 按功能用途分: (1)硅整流二极管:硅整流二极管除主要应用于电源电路做整流元件外,还可用作限幅、保护、钳位等。(常用整流二极管主要是1n、2cz 系列) (2)检波二极管:检波二极管的结点容小、工作频率高、正向压降小,但允许流过的最大正向电流小、内阻大。多用于小信号、高频率的电路,用作检波、鉴频、限幅。(常用检波二极管主要是2ap系列) (3)稳压二极管:利用稳压二极管的反向击穿特性,用作稳压基准电压、保护、限幅、电平转换等。其中2dw230~2dw232稳压管内部具有温度补偿,电压温度系数低,可用于精密稳压电路。(常用稳压二极管主要是1n、2cw、2dw系列) (4)光敏二极管:利用光敏二极管在光的照射下,反向电流与光照成正比的特性,应用于光电转换及光控、测光等自动控制电路中。(常用硅光敏二极管主要是2cu、2du系列) (5)变容二极管:变容二极管的结电容可以随外加偏压的不同而变化,主要应用于lc调谐、自动频率控制稳频等场合。(常用变容二极管主要是2cc、1n系列)

稳压二极管原理及应用.(DOC)

什么是稳压二极管稳压二极管(又叫齐纳二极管)它的电路符号是:,稳压二极管是一种用于稳定电压的单PN结二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。 稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。 稳压管的应用: 1、浪涌保护电路(如图2):稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜。图中的稳压二极管D是作为过压保护器件。只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通。使继电器J吸合负载RL就与电源分开。 2、电视机里的过压保护电路(如图3):EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态。 3、电弧抑制电路如图4:在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就 用到它。

4、串联型稳压电路(如图5):在此电路中。串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射 极就输出恒定的12V电压了。这个电路在很多场合下都有应用 国产稳压二极管产品的分类 二极管的击穿通常有三种情况,即雪崩击穿、齐纳击穿和热击穿。 (1)雪崩击穿 对于掺杂浓度较低的PN结,结较厚,当外加反向电压高到一定数值时,因外电场过强,使PN结内少数载流子获得很大的动能而直接与原子碰撞,将原子电离,产生新的电子空穴对,由于链锁反应的结果,使少数载流子数目急剧增多,反向电流雪崩式地迅速增大,这种现象叫雪崩击穿。雪崩击穿通常发生在高反压、低掺杂的情况下。 (2)齐纳击穿 对于采用高掺杂(即杂质浓度很大)形成的PN结,由于结很薄(如0.04μm)即使外加电压并不高(如4V),就可产生很强的电场(如)将结内共价键中的价电子拉出来,产生大量的电子一空穴对,使反向电流剧增,这种现象叫齐纳击穿(因齐纳研究而得名)。齐纳击穿一般发生在低反压、高掺杂的情况下。(3)热击穿 在使用二极管的过程中,如由于PN结功耗(反向电流与反向电压之积)过大,使结温升高,电流变大,循环反复的结果,超过PN结的允许功耗,使PN结击穿的现象叫热击穿。热击穿后二极管将发生永久性损坏。

齐纳二极管和肖特基二极管

齐纳二极管和肖特基二极管 肖特基二极管(Schottky)SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千毫安。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流,在非常高的频率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于检波和混频,在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用SBD,像SBD TTL集成电路早已成为TTL 电路的主流,在高速计算机中被广泛采用。 反向恢复时间 现代脉冲电路中大量使用晶体管或二极管作为开关, 或者使用主要是由它们构成的逻辑集成电路。而作为开关应用的二极管主要是利用了它的通(电阻很小)、断(电阻很大) 特性, 即二极管对正向及反向电流表现出的开关作用。二极管和一般开关的不同在于,“开”与“关”由所加电压的极性决定, 而且“开”态有微小的压降V f,“关”态有微小的电流I 0。当电压由正向变为反向时, 电流并不立刻成为(- I 0) , 而是在一段时间ts 内, 反向电流始终很大, 二极管并不关断。经过ts后, 反向电流才逐渐变小, 再经过tf 时间, 二极管的电流才成为(- I 0) , 如图1 示。ts 称为储存时间, tf 称为下降时间。tr= ts+ tf 称为反向恢复时间, 以上过程称为反向恢复过程。 这实际上是由电荷存储效应引起的, 反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。该过程使二极管不能在快速连续脉冲下当做开关使用。如果反向脉冲的持续时间比tr 短, 则二极管在正、反向都可导通, 起不到开关作用。因此了解二极管反向恢复时间对正确选取管子和合理设计电路至关重要。 齐纳二极管 齐纳二极管zener diodes(又叫稳压二极管它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。 齐纳二极管不同于锗二极管的是:如果反向电压,有时简称为“偏压”增加到某个特殊值,对于一个微小偏压的变化,就会使电流产生一个可观的增加。引起这种效应的电压称为“击穿”电压或“齐纳”电压。2DW7型管的击穿电压在5.8-6.5V之间,极大电流是30mA。

功率二极管结构和工作原理

功率二极管结构和工作原理 功率二极管结构和工作原理 在本征半导体中掺入P型和N型杂质,其交界处就形成了PN结,在PN结的两端引出两个电极,并在外面装上管壳,就成为半导体二极管。如果一杂质半导体和金属形成整流接触,并在两端引出两个电极,则成为肖特基二极管。 二极管的结构和工作原理: PN结的形成及二极管的单向导电性描述如下:如下图1所示,对于一块纯净的半导体,如果它的一侧是P区,另一侧为N区,则在P区和N 区之间形成

一交界面。N区的多子(电子)向P 区运动,P区的多子(空穴)向N区运动,这种由于浓度差异而引起的运动称为"扩散运动”。扩散到P区的电子不断地与空穴复合,同时P 区的空穴向N区扩散,并与N区中的电子复合交界面两侧多子复合的结果就出现了由不能移动的带电离子组成的“空间电荷区”。N区一侧出现正离子区,P区一侧出现负离子区,正负离子在交界面两侧形成一个内电场。这个内电场对多子的扩散运动起阻碍作用的同时,又有利于N 区的少子(空穴)进入P区,P区的少子(电子)进入N区,这种在内电场作用下少子的运动称为"漂移运动”。扩散运动有助于内电场的加强,内电场的加强将阻碍多子的扩散,而有助于少子的漂移,少子漂移运动的加强又将削弱内电场,又有助于多子的扩散,最终扩散运动和漂移运动必在一定

温度下达到动态平衡。即在单位时间内P区扩散到N 区的空穴数量等于由P区漂移到N区的自由电子数量,形成彼此大小相等,方向相反的漂移电流和扩 散电流,交界面的总电流为 零。在动态平衡时,交界面两侧缺少载流子的区 域称为“耗尽层“,这就形成了PN结。 囹!PN结空间电荷区 如图2所示,当PN结处于正偏,即P区接电源正端,N区接电源负端时,外加电场与PN结内电场方向相反,内电场被削弱,耗尽层变宽,打破了PN 结的平衡状态,使扩散占优势。多子形成的扩散电流通过回路形成很大的正向电流,此时PN结呈现的正向电阻很小,称为“正向导逋”。当PN结上流过

光电二极管教程光电二极管术

光电二极管教程 工作原理 结光电二极管是一种基本器件,其功能类似于一个普通的信号二极管,但在结半导体的耗尽区吸收光时,它会产生光电流。光电二极管是一种快速,高线性度的器件,在应用中具有高量子效率,可应用于各种不同的场合。 根据入射光确定期望的输出电流水平和响应度是有必要的。图1描绘了一个结光电二极管模型,它由基本的独立元件组成,这样便于直观了解光电二极管的主要性质,更好地了解Thorlabs光电二极管工作过程。 图1: 光电二极管模型 光电二极管术 响应度 光电二极管的响应度可以定义为给定波长下,产生的光电流(I PD)和入射光功率(P)之比: 工作模式(光导模式和光伏模式) 光电二极管可以工作在这两个模式中的一个: 光导模式(反向偏置)或光伏模式(零偏置)。工作模式的选择根据应用中速度和可接受暗电流大小(漏电流)而定。 光导模式

处于光导模式时,有一个外加的偏压,这是我们DET系列探测器的基础。电路中测得的电流代表器件接受到的 光照; 测量的输出电流与输入光功率成正比。外加偏压使得耗尽区的宽度增大,响应度增大,结电容变小,响应 度趋向直线。工作在这些条件下容易产生很大的暗电流,但可以选择光电二极管的材料以限制其大小。(注: 我 们的DET器件都是反向偏置的,不能工作在正向偏压下。) 光伏模式 光伏模式下,光电二极管是零偏置的。器件的电流流动被限制,形成一个电压。这种工作模式利用了光伏效应, 它是太阳能电池的基础。当工作在光伏模式时,暗电流最小。 暗电流 暗电流是光电二极管有偏压时的漏电流. 工作在光导模式时, 容易出现更高的暗电流, 并与温度直接相关. 温度 每增加 10 °C, 暗电流几乎增加一倍, 温度每增加 6 °C, 分流电阻增大一倍. 显然, 应用更大的偏压会降低结电 容, 但也会增加当前暗电流的大小. 当前的暗电流也受光电二极管材料和有源区尺寸的影响. 锗器件暗电流很大, 硅器件通常比锗器件暗电流小.下 表给出了几种光电二极管材料及它们相关的暗电流, 速度, 响应波段和价格。 Material Dark Current Speed Spectral Range Cost Silicon (Si) Low High Speed Visible to NIR Low Germanium (Ge) High Low Speed NIR Low Gallium Phosphide (GaP) Low High Speed UV to Visible Moderate Indium Gallium Arsenide (InGaAs) Low High Speed NIR Moderate Indium Arsenide Antimonide (InAsSb) High Low Speed NIR to MIR High High High Speed NIR High Extended Range Indium Gallium Arsenide (InGaAs) High Low Speed NIR to MIR High Mercury Cadmium Telluride (MCT, HgCdTe) 结电容 结电容(C j)是光电二极管的一个重要性质,对光电二极管的带宽和响应有很大影响。需要注意的是,结区面积 大的二极管结体积也越大,也拥有较大的充电电容。在反向偏压应用中,结的耗尽区宽度增加,会有效地减小结 电容,增大响应速度。 带宽和响应 负载电阻和光电二极管的电容共同限制带宽。要得到最佳的频率响应,一个50欧姆的终端需要使用一条50欧姆 的同轴电缆。带宽(f BW)和上升时间响应(t r)可以近似用结电容(C j)和负载电阻(R load)表示:

双向触发二极管的应用

双向触发二极管的应用 双向触发二极管亦称二端交流器件( DIAC ),与双向晶闸管同时问世。由于它结构简单、价格低廉,所以常用来触发双向晶闸管,还可构成过压保护等电路。 双向触发二极管的构造、符号及等效电路如图 1 所示。它属于三层构造、具有对称性的二端半导体器件,可等效于基极开路、发射极与集电极对称的 NPN 晶体管。其正、反向伏安特性完全对称,见图 2 。当器件两端的电压 V 小于正向转折电压 V ( BO )时,呈高阻态,当 V > V ( BO )时进入负阻区。同样,当 V 超过反向转折电压 V ( BR )时,管子也能进入负阻区。转折电压的对称性用ΔV ( B )表示,ΔV ( B ) =V ( BO ) -V ( BR )。一般要求ΔV ( B )< 2V 。双向触发二极管的耐压值( V ( BO )大致分 3 个等级: 20 ~ 60V , 100 ~ 150V , 200 ~ 250V 。 下面介绍用兆欧表和万用表检查双向触发二极管的方法。 (1 )将万用表拨于R×1k (或R×10k 档),因为DIAC 的V (BO )值均在20V 以上,所以测量正、反向电都应是无穷大。 (2 )按图3 所示接好电路。由兆欧表提供击穿电压,并用直流电压档测量DIAC 的正向转折电压V (BO 。然后调换DIAC 的电极,测出反向转折电压V (BR )。最后检查转折电压的对称性 实例:选择ZC25 -3 型兆欧表,将500 型万用表拨至50V 档,被测触发二极管为DB3 型,其外形与检波二极管相似,管壳呈天蓝色。主要参数是:V (BO )=35V (典型值),峰值脉冲电流I PK =5mA 。首先用R× 1k 档测量正、反向电阻均为无穷大,然后按图 3 所示分两次测得:V (BO )

肖特基二极管有哪些作用

肖特基二极管有哪些作用 肖特基二极管介绍: 肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。 肖特基二极管是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千毫安。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 肖特基二极管原理 肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。 典型的肖特基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片,在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极(阻档层)金属材料是钼。二氧化硅(SiO2)用来消除边缘区域的电场,提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度较H-层要高100%倍。在基片下边形成N+阴极层,其作用是减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数,可在基片与阳极金属之间形成合适的肖特基势垒,当加上正偏压E时,金属A和N型基片B分别接电源的正、负极,此时势垒宽度Wo变窄。加负偏压-E时,势垒宽度就增加。 综上所述,肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别,通常将PN结整流管称作结整流管,而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管,近年来,采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世,这不仅可节省贵金属,大幅度降低成本,还改善了参数的一致性。 肖特基整流管仅用一种载流子(电子)输送电荷,在势垒外侧无过剩少数载流子的积累,因此,不存在电荷储存问题(Qrr→0),使开关特性获得时显改善。其反向恢复时间已能缩短到10ns以内。但它的反向耐压值较低,一般不超过去时100V。因此适宜在低压、大电流情况下工作。利用其低压降这特点,能提高低压、大电流整流(或续流)电路的效率。 肖特基二极管作用

光电二极管的工作原理与应用

光电二极管的工作原理与应用 学生:李阳洋王煦何雪瑞黄艺格指导老师:陈永强 摘要:光电二极管是结型器件。当光照射在P-N结时,光子被吸收,产生电子-空穴对,电子和空穴在结区被结电场所收集,在外电路形成光电流。为了保证绝大部分响应波长的入射光能在结区吸收,这就要求空间电荷区有足够宽度,所以外电路加有足够的反偏电压。 关键词:光电二极管;光电流;暗电流;反偏电压;光功率 1、引言 随着科学技术的发展,在信号传输和存储等环节中,越来越多地应用光信号。采用光电子系统的突出优点是,抗干扰能力较强、传送信息量大、传输耗损小且工作可靠。光电二极管是光电子系统的电子器件。光电二极管(photodiode)是一种能够将光根据使用方式转换成电流或者电压信号的光探测器。常见的传统太阳能电池就是通过大面积的光电二极管来产生电能。 2、工作原理 光电二极管是将光信号转换成电流或电压信号的特殊二极管,它与常规二极管结构上基本相似,都具有一个PN结,但光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大,以便接收入射光。其基本原理是当光照在二极管上时,被吸收的光能转换成电能。光电二极管工作在反向电压作用下,只通过微弱的电流(一般小于0.1微安),称为暗电流,有光照时,携带能量的光子进入PN结后,把能量传给共价键上的电子,使有些电子挣脱共价键,而产生电子-空穴对,称为光生载流子,因为光生载流子的数目是有限的,而光照前多子的数目远大于光生载流子的数目,所以光生载流子对多子的影响是很小的,但少子的数目少有比较大的影响,这就是为什么光电二极管是工作在反向电压下而不是正向电压下,于是在反向电压作用下被光生载流子影响而增加的少子参加漂流运动,在P区,光生电子扩散到PN结,如果P区厚度小于电子扩散长度,那么大部分光生电子将能穿过P区到达PN结,在N区也是相同的道理,也因此光电二极管在制作时,PN结的结深很浅,以促使少子的漂移。综上若光的强度越大,反向电流也就越大,这种特性称为光导电,而这种现象引起的电流称为光电流。总的来说光电二极管的工作是一个吸收的过程,它将光的变化转换成反向电流的变化,光照产生电流和暗电流的综合就是光电流,因此光电二极管的暗电流因尽量最小化来提器件对光的灵敏度,光的强度与光电流成正比,因而就可以把光信号转换成电信号。 图1基本工作原理

稳压二极管工作原理

稳压二极管工作原理 一、稳压二极管原理及特性 一般三极管都是正向导通,反向截止;加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力,二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管,它的正向特性与普通二极管相同,而反向特性却比较特殊:当反向电压加到一定程度时,虽然管子呈现击穿状态,通过较大电流,却不损毁,并且这种现象的重复性很好;只要管子处在击穿状态,尽管流过管子的电在变化很大,而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。 稳压管的型号有2CW、2DW 等系列,它的电路符号如图5-17所示。 稳压管的稳压特性,可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。 稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的,因此,稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压,不同类型稳压管的稳定电压也不一

样,某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如:2CW11的稳压值是3.2伏到4.5伏,其中某一只管子的稳压值可能是3.5伏,另一只管子则可能是4,2伏。 在实际应用中,如果选择不到稳压值符合需要的稳压管,可以选用稳压值较低的稳压管,然后串联几只硅二极管“枕垫”,把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0.6~0.7伏的特点来进行稳压的。因此,二极管在电路中必须正向连接,这是与稳压管不同的。 稳压管稳压性能的好坏,可以用它的动态电阻r来表示: 显然,对于同样的电流变化量ΔI,稳压管两端的电压变化量ΔU越小,动态电阻越小,稳压管性能就越好。 稳压管的动态电阻是随工作电流变化的,工作电流越大,动态电阻越小。因此,为使稳压效果好,工作电流要选得合适。工作电流选得大些,可以减小动态电阻,但不能超过管子的最大允许电流(或最大耗散功率)。各种型号管子的工作电流和最大允许电流,可以从手册中查到。 稳压管的稳定性能受温度影响,当温度变化时,它的稳定电压也要发生变化,常用稳定电压的温度系数来表示,这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏,温度系数为0.095%℃,说明温度每升高1℃,其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能,往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时,需使用具有温度补偿的稳压,如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。 二、稳压二极管稳压电路图 由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5- l9(a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz,并联,R1为限流电阻。

双向触发二极管 DB6

Feature s 1. V BO : 60V (TYP) 2. Breakover voltage range: 56 to 70V Applications Functioning as a trigger diode with a fixed voltage reference, the DB 6 can be used in conjunction with triacs for simplified gate control circuits or as a starting element in fluorescent lamp ballasts. Absolute Maximum Ratings (Limiting values) Parameter Symbol Value Unit Repetitive peak on-state current (tp=20μs F=120 Hz) I TRM 2 A Operating junction temperature range T j -40 ~ +125 ℃ Storage temperature range T stg -40 ~ +125 ℃ Electrical Characteristics (T j =25℃ unless otherwise specified) Parameter Symbol Test Conditions Value Unit MIN. 56 TYP . 60 Breakover voltage* V BO MAX. 70 V Breakover voltage symmetry |V BO1-V BO2| MAX. ±5 V Dynamic breakover voltage* △V V BO and V F at 10mA MIN. 10 V Output voltage* V O see diagram 2(R=20Ω) MIN. 5 V Breakover current* I BO MAX. 50 μA Rise time* tr see diagram 3 MAX. 2 μs Leakage current* I R V R =0.5V BO max MAX. 10 μA *Applicable to both forward and reverse directions. **Connected in parallel to the device.

二极管入门知识二极管结构和工作原理

二极管入门知识二极管结 构和工作原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

在自然界中,根据材料的导电能力,我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜 和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,常见的半导体材料有硅(Si)和锗(Ge)。到此,请记住两种半导体材料:硅、锗。因为以后你会 听说硅管、锗管。意思很明显,说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下:热敏性、光敏性和掺杂性; 半导体的热敏性:半导体的导电能力受温度影响较大,当温度升高时,半导体的导电能力大大增强,被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件,在汽车上应用的热敏元件有温度传感器,如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性:半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时,导电能力增强,称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性:当在导体中掺入少量杂质,半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体,有哪些区别 本征半导体:纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体:在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼(B)或镓,就形成P型半导体。 P型半导体示意图-空穴是多数载流子 N型半导体:在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷(P)就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子 PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型,另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN结。一个PN结就是一个二极管,P区的引线称为阳极,N区的引线称为阴极。 二极管结构图:P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能, (1)正向导通:当PN结加上正向电压,即P区接蓄电池正级,N区接蓄电池负极时,PN结处于导通状态,如图所示,试灯有电流通过,点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降,什么意思呢如果蓄电池电压是12V,则试灯上的电压一定小于12V,大约是吧,哪在那里呢在二极管上,这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管:锗管的电压降是左右;而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低

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