元器件识别与选用 第7章 半导体分立元件

7.1二极管7.1.1二极管的分类7.1二极管7.1.2常用二极管的外形、特点1．稳压二极管7.1二极管7.1.1二极管的分类1．稳压二极管图7-1-3稳压二极管工作原理7.1二极管7.1.1二极管的分类1．稳压二极管表7-1-1稳压二极管的主要参数说明7.1二极管7.1.1二极管的分类1．稳压二极管表7-1-1稳压二极管的主要参数说明7.1二极管7.1.1二极管的分类2．整流二极管7.1二极管7.1.1二极管的分类3．整流桥图7-1-5二极管整流图7.1二极管7.1.1二极管的分类3．整流桥实物图说明WOB（圆形桥堆），在整流的上部会标出两交流输入端（～），整流输出（＋）端，输出（－）端，通过引脚可以看出（＋）输出端引脚比其它三个引脚长。该整流桥最大反向工作电压50V～1000V不等，最大正向输出电流通常在几个安培，如常见的2W，最大反向工作电压为1000V，正向输出电流为。DIP或SOIC形桥堆，该桥堆与正常集成元器件外形相同，有直插式和贴片式两种，有利于机器化贴装，在元器件上端标注出交流输入端（～）、输出端（＋）、输出端（－），该整流桥最大反向工作电压50V～1000V不等，最大正向输出电流通常在几个安培。常用于小功率整流场合。7.1二极管7.1.1二极管的分类3．整流桥实物图说明GBPC形桥堆，该桥堆（＋）输出端的一端有一斜角，用于标识，（＋）端对角线的引脚为（－）端，其它两个引脚为交流输入引脚（～）。这种整流桥的正向输出电流大，通常为几十安培，甚至可达上百安培，常用于大电流整流场合。由于输出电流大，故采用扁平引脚或粗圆形引脚。对于扁平状的引脚可以通过专用接插件接插，通过引线接到电路板上，不用将元器件焊接于电路板上，有利于散热。由于元器件整流输出电流大，发热量大，在元器件的中心有一圆孔，用于将元器件的金属外壳通过螺丝固定到散热器上。7.1二极管7.1.1二极管的分类3．整流桥实物图说明KBPM和GBU形桥堆，这两种桥堆的外形都是扁平状，KBPM中间无固定孔，一般不安装散热器，这两种整流桥最大反向工作电压通常在1000V左右，最大正向输出电流通常在几个到十几个安培。常用于中功率整流场合。该类元器件一端为斜角，表示其下端对应的引脚为（＋）（该引脚有时会长于其它引脚），其顺序为（＋）、（～）、（～）、（－）。7.1二极管7.1.1二极管的分类3．整流桥图7-1-6半桥7.1二极管7.1.1二极管的分类4．肖特基二极管图7-1-7肖特基对管7.1二极管7.1.1二极管的分类5．快恢复二极管和超快恢复二极管图7-1-8常见快恢复二极管和超快恢复二极管实物图7.1二极管7.1.1二极管的分类6．瞬态电压抑制二极管（TVS）图7-1-9瞬间电压抑制二极管实物图7.1二极管7.1.1二极管的分类7．变阻二极管图7-1-10变阻二极管7.1二极管7.1.1二极管的分类8．小信号二极管图7-1-11小信号二极管7.1二极管7.1.1二极管的分类9．单结晶体管图7-1-12单结晶体管的电路符号、内部结构和实物图7.1二极管7.1.1二极管的分类10．双向二极管图7-1-13双向二极管的外形、结构、电路符号和伏安特性7.1二极管7.1.1二极管的分类11．变容二极管图7-1-14变容二极管外形、符号及变化曲线7.1二极管7.1.3电路图形符号名称电路符号说明二极管新符号电路符号中表示出两根引脚，通过三角形表明正极和负极，且表示单向导电性二极管旧符号现在国外大部分应用该符号，国内应用也很广泛发光二极管在普通二极管符号的基础上，用箭头形象地表示了这种二极管能够发光稳压二极管新符号它的电路符号与普通二极管电路符号不同之处是阴极表示方式不同稳压二极管旧符号过去采用的电路符号。用DW表示稳压二极管7.1二极管7.1.3电路图形符号特殊稳压二极管电路符号3根引脚稳压二极管的电路符号。内部有两只背靠背的稳压二极管，这种稳压二极管在电路中应用时，一只稳压二极管处于正向工作状态，另一只处于反向工作状态，具有温度互补特性变容二极管新符号图示为最新规定的变容二极管符号，其中用字母V或VD表示二极管。在二极管符号基础上加上电容符号，以表示变容二极管。常用变容二极管过去或国外常用符号，它在普通二极管的基础上多加了一根竖线，与二极管阴极的一根竖线共同表示一个电容7.1二极管7.1.3电路图形符号全桥整流桥（全桥）由4只二极管构成，将4只二极管封装在一起，形成一个整体，引出4根引脚由图电路符号为符号的简化形式半桥两个二极管的阴极在内部连接在一起，作为整流输出的正输出端。“～”是交流电压输入引脚。每个桥堆或半桥堆各有两个交流电压输入引脚，这两个引脚没有极性之分。“＋”是正极直流电压输山引脚，“－”是负极性直流电压输出引脚两个二极管的阳极在内部连接在一起，作为整流输出的负输出端。7.1二极管7.1.4二极管的参数参数说明最大整流电流（

）最大整流电流也叫直流电流，指二极管长期工作时，允许通过的最大正向平均电流值，该电流的大小与二极管的种类有关，电流差别较大，小的十几毫安，大的几千安培，是由PN结的面积和散热条件决定的。使用时不能超过此值，否则二极管会因发热而烧毁。最高反向工作电压（

）指二极管参数变化不超过允许反向电流值时的最大反向电压值（峰值）。是指二极管工作时所承受的最高反向电压，超过该值二极管可能被反向击穿。通常取击穿电压的一半为最高反向工作电压。反向电流（

）反向电流也叫反向漏电流，指二极管未击穿时的反向电流。反向电流愈小，二极管的单向导电性越好。反向电流对温度非常敏感。最高工作频率（

）指二极管工作频率的上限。超过此值时，由于结电容的作用，二极管将不能很好地体现单向导电性。该值主要由PN结电容的大小决定。7.1二极管7.1.5二极管的使用1．整流图7-1-15开关电源电路7.1二极管7.1.5二极管的使用2．逻辑运算图7-1-16开关二极管用于逻辑运算电路7.1二极管7.1.5二极管的使用3．续流图7-1-17电磁铁驱动电路7.1二极管7.1.5二极管的使用4．检波图7-1-18检波电路7.1二极管7.1.5二极管的使用5．限幅图7-1-19单向限幅电路7.1二极管7.1.5二极管的使用5．限幅图7-1-20双向限幅电路7.1二极管7.1.6二极管的选择1．正向特性。在二极管两端所加正向电压很小时（锗管小于0.1V，硅管小于0.5V），二极管不导通处于“死区”状态。当所加正向电压超过一定数值后，二极管才导通。电压再稍微增大，电流急剧增加。不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5V～0.7V，锗管为0.1V～0.3V。2．反向特性。二极管两端加反向电压时，反向电流很小，当反向电压逐渐增加时，反向电流基本保持不变，这时的电流称为反向饱和电流。不同材料的二极管，反向电流大小不同，硅管约为1微安到几十微安，锗管则可高达数百微安。另外，反向电流受温度变化的影响很大，锗管的稳定性比硅管差。3．击穿特性。当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工艺和材料制成的二极管，反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏，甚至高达数千伏。4．频率特性。由于结电容的存在，当频率高到某一程度时，容抗会减小直至PN结短路，导致二极管失去单向导电性，不能工作。PN结面积越大，结电容也越大，更不能在高频情况下工作。

7.2三极管7.2.1三极管的分类图7-2-1三极管分类7.2三极管7.2.2常用三极管的外形、特点1．小功率三极管图7-2-2小功率三极管实物图7.2三极管7.2.2常用三极管的外形、特点2．中功率三极管图7-2-3中功率三极管实物图7.2三极管7.2.2常用三极管的外形、特点3．大功率三极管图7-2-4大功率三极管实物图7.2三极管7.2.3电路图形符号名称电路符号三极管旧符号NPN三极管新符号NPN7.2三极管7.2.3电路图形符号带电阻的三极管三极管旧符号PNP三极管新符号PNP7.2三极管7.2.3电路图形符号内部带续流二极管的三极管光敏三极管7.2三极管7.2.3电路图形符号达林顿三极管7.2三极管7.2.4三极管的参数7.2三极管7.2.4三极管的参数7.2三极管7.2.5晶体管的选择1、选用的晶体管切勿使工作时的电压、电流、功率超过手册中规定的极限值，应根据设计原则选取一定的余量，以免烧坏管子。2、对于大功率管，特别是外延型高频功率管，使用中的二次击穿会使功率管损坏。为了防止二次击穿，就必须大大降低管子的使用功率和电压，其安全工作区应由厂商提供，或由使用者进行一些必要的检测而得到。3、选择晶体管的频率，应符合设计电路的工作频率范围。4、根据设计电路的特殊要求，如稳定性、可靠性、穿透电流、放大倍数等，均应进行合理选择。7.3场效应管7.3.1场效应管分类图7-3-1场效应管分类7.3场效应管7.3.2常用场效应管的外形、特点图7-3-2小功率JFET1．结型场效应管7.3场效应管7.3.2常用场效应管的外形、特点1．结型场效应管7.3场效应管7.3.2常用场效应管的外形、特点1．结型场效应管7.3场效应管7.3.2常用场效应管的外形、特点2．增强型MOS场效应管7.3场效应管7.3.2常用场效应管的外形、特点2．增强型MOS场效应管7.3场效应管7.3.2常用场效应管的外形、特点2．增强型MOS场效应管7.3场效应管7.3.3场效应管符号识别名称电路符号N沟道P沟道J-FETJ-FET旧符号耗尽型MOS-FET7.3场效应管7.3.3场效应管符号识别增强型MOS-FET增强型MOS-FET旧符号衬底与源极连接在一起的增强型MOS-FET7.3场效应管7.3.3场效应管符号识别带续流二极管的增强型MOS-FET栅极、源极带稳压二极管的增强型MOS-FET栅极、源极带电阻的增强型MOS-FET这是耗尽型双栅N沟道绝缘栅场效应管7.4绝缘栅双极型晶体管7.4.1IGBT的外形、特点图7-4-1常见的IGBT外形7.4绝缘栅双极型晶体管7.4.2电路图形符号表7-4-1IGBT的图形符号名称电路符号N-ChannelIGBT符号NPTIGBT符号7.4绝缘栅双极型晶体管7.4.2电路图形符号表7-4-1IGBT的图形符号内部集成二极管和电阻的N-ChannelIGBT符号内部集成反向二极管的IGBT符号7.5智能功率模块7.5.1IPM的外形、特点图7-5-1FSBB15CH60实物图7.5智能功率模块7.5.1IPM的外形