由于各種二極管具體的功能不完全相同,應用也不同,因此通常用一些有代表性的數據來反映二極管的具體特性和使用中受到的限制,這些數據就是參數。參數一般有特性參數和極限參數兩類,前者反映二極管的特性,后者反應二極管所能承受的限額。在晶體管手冊中有比較詳細的參數表,我們可依據這些參數來選擇和使用二極管。
(一) 特性參數的一般概念
我們以2AP7型二極管為例,結合表1-2作一簡要介紹。由于制造工藝和材料的離散性,因此特性參數值(表1-2中前三項)是指一個范圍,它表示所有2AP7型號的二極管,在規定的測試條件下,實際數值都要符合給定的范圍,否則不合格。測試條件不同,實際數值也不同,也不能準確反映二極管的特性。
表1 2AP7二極管參數表
1. 正向電流指二極管在規定的正向電壓時的正向電流,它反映二極管正向導通狀態。對于2AP7,就是加1伏正向電壓時,實際數值應≥5毫安,此值大一些,導通得好一些。
2. 反向電流指二極管加規定的反向電壓時的反向電流,它反映二極管反向截止狀態。對于2AP7,就是加100伏反向電壓時,反向電流實際值,應≤250微安,此值越小,單向導電性越好。
3. 反向擊穿電壓指二極管加反向電壓,當反向電流達到規定的數值時,二極管所加反向電壓就是反向擊穿電壓,它反映二極管反向擊穿狀態。對于2AP7,就是反向電流達到400微安時,二極管所加反向電壓即為反向擊穿電壓,這電壓至少應等于150伏。且越大越好。
上面三個參數和二極管的伏安特性曲線的導通區,反向截止區,反向擊穿區相對應,有了這三個參數就可大致了解二極管的基本特性。反之,我們也可以根據伏安特性曲線近似求得這三個參數。
(二) 二極管的主要參數
除了我們上面講到的一些特性參數外,還有極限參數。極限參數是很重要的參數,二極管在工作時,必須在極限參數限定的范圍內應用,否則不能保證二極管正常工作,甚至可能使二極管損壞。在通信生產實踐中,我們最主要考慮以下兩個極限參數。
1. 最大整流電流常稱額定工作電流,它是指長期使用時,允許流過二極管的最大平均電流。這個電流與二極管兩端正向壓降的乘積,就是使二極管發熱的耗散功率,所以正向電流不能無限制增加,否則PN結會過熱燒毀。應用時,二極管的實際工作電流要低于規定的最大整流電流值,如對2AP7,實際工作電流應小于12毫安。大電流工作的二極管,參數表給出的最大整流電流值是指帶有規定散熱器時的數值,如果散熱器不符合規定,或者環境溫度過高,散熱條件不好,則實際工作電流要比最大整流電流小很多才能安全工作。
2. 最高反向工作電壓(峰值) 常稱額定工作電壓,它是為了保證二極管不致反向擊穿而規定的最高反向電壓。晶體管手冊中規定二極管最高反向工作電壓為反向擊穿電壓的1/2~1/3,以確保二極管安全工作。實際應用時,反向電壓的峰值不能超過最高反向工作電壓。如對2AP7,反向工作電壓峰值就不能超過100伏。
此外,還有最大反向電流、最高工作頻率、結電容等參數,都可以在晶體管手冊中查到。
我們知道,溫度對半導體是有很大影響的,溫度升高后,二極管的參數會發生變化。在同樣的正、反向電壓下,正、反向電流都會增加,管壓降降低,反向擊穿電壓也會降低。如圖1所示。因此,在溫度變化大的情況下,選擇二極管的參數時要留有余地。
圖1 溫度對晶體二極管伏安特性影響示意圖
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