电工电子技术（第3版） 课件 5.1.2 二极管

二极管田玉主讲老师：电工电子技术

知识目标01

1.认识二极管结构、类型及参数2.认识二极管的伏安特性能力目标021.会利用二极管导电特性分析二极管的应用

思政目标03强化甘于寂寞，辛苦耕耘，厚积薄发的信念

学习目标K知识引入电子工业的起点——电子管(真空二极管)的发明——1904年，英国人弗莱明（J.A.Fleming）半导体器件诞生:美国物理学家肖克利(W.B.Shockley),发明半导体二极管晶体二极管（一）二极管结构二极管是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。二极管结构PN结管壳正极+

晶体二极管（二）二极管分类01按材料可分为：锗二极管、硅二极管。02按结构可分为：点接触型二极管、面接触型二极管和平面型二极管。03按用途可分为：普通二极管、整流二极管、稳压二极管、发光二极管、检波二极管、齐纳二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、旋转二极管等。常用二极管符号晶体二极管（三）二极管特性伏安特性曲线U(V)0.500.8-50-25I(mA)204060

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A)4020死区正向导通区反向截止区反向击穿区

死区：外加正向电压很小，外电场不足以克服PN结内电场阻力，正向电流几乎为0。硅二极管的死区电压0.5V左右，锗二极管的死区电压0.1V左右反向击穿区：外加反向电压超过反向击穿电压时，反向电流突然增大，二极管失去单向导电性。二极管不允许工作在此区域。反向截止区：外加反向电压与PN结内电场方向一致，推动少子漂移形成很小反向漂移电流，该电流受温度影响敏感。正向导通区：外加正向电压大于PN结内电场阻力，推动多子扩散，形成大电流。硅二极管的正向电压0.7V左右，锗二极管的正向电压为电压0.3V左右晶体二极管（三）二极管特性伏安特性曲线U(V)0.500.8-50-25I(mA)204060

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A)4020死区正向导通区反向截止区反向击穿区

二极管导通之前的死区，就像成功曙光之前的暗夜，是成功的必经之路，没有成功之前的默默奋斗，甘于寂寞，辛苦耕耘，是不可能有厚积薄发的机会的。

二极管反向截止区向击穿区陡然变化且电流直线增大,管子损坏。说明事物积累到一定阶段，量变引起质变，必须防微杜渐，不以恶小而为之，锤炼个人品格。如果将特性曲线比作人生，你如何度过每个阶段？晶体二极管（四）二极管应用开关：正偏时视其为“短路”，截止时视其为“开路”+－VDPNUD=0+－+－VD导通压降实际二极管V—A特性正偏VDPN+－UD=∞+－VD+－反偏理想二极管V—A特性1.顺序栈实例演示1.最大整流电流IOM指二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。2.反向工作峰值电压URWM是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。3.反向电流IRM指二极管加最高反向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，IRM受温度的影响较大，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。晶体二极管（五）二极管参数I(mA)40302010

0-5-10-15-20(μA)0.40.8－12－8－4U(V)稳压二极管的反向电压几乎不随反向电流的变化而变化、这就是稳压二极管的稳压作用。D稳压二极管是一种特殊的面接触型二极管，其反向击穿可逆。正向特性与普通二极管相似反向ΔIZΔUZ实物图图符号及文字符号显然稳压管的反向击穿伏安特性曲线比普通二极管的更加陡峭。晶体二极管（六）特殊二极管稳压二极管01使用稳压二极管时应该注意的事项+US－DZ(1)稳压二极管正负极的判别DZ+－(2)稳压二极管使用时，应反向接入电路UZ－(3)稳压管应接入限流电阻(4)电源电压应高于稳压二极管的稳压值(5)稳压管都是硅管。其稳定电压UZ最低为3V，高的可达300V，稳压二极管在工作时的正向压降约为0.6V。晶体二极管（六）特殊二极管稳压二极管01发光二极管是一种能把电能直接转换成光能的固体发光元件。加正向电压导通时发光，发光二极管和普通二极管一样，管芯由PN结构成，具有单向导电性。实物图图符号和文字符号D单个发光二极管常作为电子设备通断指示灯或快速光源及光电耦合器中的发光元件等。发光二极管一般使用砷化镓、磷化镓等材料制成。现有的发光二极管能发出红黄绿等颜色的光。发光管正常工作时应正向偏置，因死区电压较普通二极管高，因此其正偏工作电压一般在1.3V以上。发光管属功率控制器件，常用来作为数字电路的数码及图形显示的七段式或阵列器件。晶体二极管（六）特殊二极管发光二极管02光电二极管也称光敏二极管，是将光信号变成电信号的半导体器件，其核心部分也是一个PN结。光电二极管PN结的结面积较小、结深很浅，一般小于一个微米。D光电二极管和稳压管类似，也是工作在反向电压下。无光照时，反向电流很小，称为暗电流；有光照射时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分价电子挣脱共价键的束缚，产生电子—空穴对，称为光生载流子。光生载流子在反向电压作用下形成反向光电流，其强度与光照