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点接触型二极管基础知识图解

返回列表来源:壹芯微 发布日期 2020-01-15 浏览:-

点接触型二极管基础知识图解

点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后,再通过电流法而形成的。因此,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。点接触型与面结型相比,较少使用于大电流和整流。因为构造简单,所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言,它是应用范围较广的类型。

点接触型二极管

点接触型二极管结构

点接触型二极管是由一根根细的金属丝热压在半导体薄片上制成的。在热压处理过程中,半导体薄片与金属丝接触面上形成了一个PN结,金属丝为正极,半导体薄片为负极。

点接触型二极管的金属丝和半导体的金属面很小,虽难以通过较大的电流,但因其结电容较小,可以在较高的频率下工作。点接触型二极管可用于检波、变频、开关等电路及小电流的整流电路中。

点接触型二极管

点接触型二极管类型

一般用点接触型二极管

这种二极管正如标题所说的那样,通常被使用于检波和整流电路中,是正向和反向特性既不特别好,也不特别坏的中间产品。如:SD34、SD46、1N34A等等属于这一类。

高反向耐压点接触型二极管

是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般。在点接触型锗二极管中,有SD38、1N38A、OA81等等。这种锗材料二极管,其耐压受到限制。要求更高时有硅合金和扩散型。

高反向电阻点接触型二极管

正向电压特性和一般用二极管相同。虽然其反方向耐压也是特别地高,但反向电流小,因此其特长是反向电阻高。使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中,就锗材料高反向电阻型二极管而言,SD54、1N54A等等属于这类二极管。

高传导点接触型二极管

它与高反向电阻型相反。其反向特性尽管很差,但使正向电阻变得足够小。对高传导点接触型二极管而言,有SD56、1N56A等等。对高传导键型二极管而言,能够得到更优良的特性。这类二极管,在负荷电阻特别低的情况下,整流效率较高。 在开关电源中,所需的整流二极管必须具有正向压降低,快速恢复的特点,还应具有足够的输出功率,可以使用1.高效快速恢复二极管;2高效超快速二极管;3肖特基势垒整流二极管。快速恢复和超快速恢复二极管具有适中的和较高的正向压降,其范围是从0.8---1.2v.这两种整流二极管还具有较高的截止电压参数。因此,它们特别适合于在输入小功率,电压在12v左右的辅助电源电路中使用。

点接触型二极管原理

点接触型二极管是在锗(硅)平面上放置一金属丝(一般用金作材料)作电极(正极)由于这种二极管的接触面非常小,所以形成的结电容也非常小(电容的容量取决于电容极板相对面积与相对距离,相对面积越大,电容量越大,相对距离越小,电容量越大)。二极管的结电容在二极管工作频率较低时,几乎没什么影响,但在工作频率很高时,影响就会非常突出(电容的特性是频率越高容抗越小)会对高频信号失去整流作用。容抗,是电容对交流电的阻力。由于点接触二极管的接触面非常小,所以点接触二极管不能通过较大的电流,所以它也不能用于大电流的整流电路中。

点接触二极管一般用作调频检波电路,如收音机的检波级、电视信号从中频信号到音频信号的监频等。

比较

按照管芯结构,二极管点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。

1)、点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。

2)、是利用扩散、多用合金及外延等掺杂质方法,实现P型半导体和N型半导体直接接触而形成PN结的。面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。适用于大电流整流电路或在脉冲数字电路中作开关管。因其结电容相对较大,故只能在较低的频率下工作。

图2

3)、平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。

点接触型二极管应用总结

由于现代的开关电源工作频率都在20khz以上,比起一般的整流二极管,快速恢复二极管和超快速恢复二极管的反向恢复时间减小到了毫微秒极。因此,大大提高了电源的效率。据经验,在选择快速恢复二极管时,其反向恢复时间至少应该比开关晶体管的上升时间低三倍。这两种整流二极管还减少了开关电压尖峰。而这种尖峰直接影响输出直流电压的纹波。虽然某些称为软恢复型整流二极管的噪声较小,但是它们的反向恢复时间trr较长,反向电流Irm也较大。因此使得开关损耗较大。快速恢复整流二极管和超快恢复整流二极管在开关电源中作为整流器使用时,是否需要散热器,要根据电路的最大功率决定。一般情况下,这些二极管再制造时允许的结温在175度。生产厂家对其产品都有技术说明,提供给设计者去计算最大的输出工作电流、电压、及外壳温度等。

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