摘要:今天開始介紹主板中的“主要元器件”,這些元器件是主板維修時的主要對象,所以非常重要。一共分為8篇,分別為:電阻器、電容器、電感器、晶振、二極管、三極管、場效應管、集成電路,今天我們要學習的是“二極管”。
半導體二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管。
二極管由一個PN結,兩條電極引線和管殼構成。在PN結的兩側用導線引出加以封裝,就是二極管。
二極管在電路中常用字母“D”、“VD”加數字表示。
圖1:電腦主板上常用的二極管
1.二極管的特性
二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中,電流只能從二極管的正極流入負極流出。
(01)正向特性
在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負極接在呡電位端,三極管就會導通,這種連接方式你為正向偏置。必須說明,當加在二極兩端的正向電壓很小時,二極管仍然不能導通。此時流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數值(這一數值稱為“門檻電壓”,錯管約為0.2V,硅管約為0.6V)以上,二極管才能真正導通。導通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(褚管約為0.2V~0.3V,硅管約為0.5V~0.7V) ,稱為極管的“正向壓降”。
(02)反向特性
在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負極接在高電位端,此時二極管中幾乎沒有電流流過,二極管處于截止狀態,這種連接方式,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時,仍然會有微弱的反向電流流過二極管,稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數值,反向電流會急劇增大,二極行將失去單方向導電特性,這種狀態稱為二極管的擊穿。
2.二極管的分類
二極管的種類很多,如按使用的材抖可以分為鍺管和硅管兩大類。兩者性能區別在于:鍺管正向壓降比硅管小(鍺管約為0.2V~0.3V,硅管約為0.5V~0.7V) 。鍺管的反向漏電流比硅管大(鍺管約為幾百微安,硅管小于1μA)。鍺管的PN結可以承受的溫度比硅管低(鍺管約為100℃,硅管約為2 100℃)。
如按用途可以分為:普通二極管和特殊二極管。普通二極管包括:檢波二極管、整流二極行、開關二極僅穩壓二極管;特殊二極管包括:變容二極管、光電二極管、發光二極管等。二極管在電路中的符號如下圖所示。
圖2:二極管符號
電路中常用的二極管有以下幾種:
(01)整流二極管: 整流二極管多用硅半導體制成,利用PN結單向導電性把交流變成脈沖直流,即整流。
(02)檢波二極管:檢波二極管常用點接觸式,高頻特性好,能把調制在高頻電磁波上的低頻估號檢出來。
(03)穩壓二極管:穩壓二極管利用二極管反向擊穿時,兩端電壓不變的原理來實現穩壓限幅、過載住護,廣泛用于穩壓電源裝置中。
(04)開關二極管:開關二極管利用正向偏置時二極管電阻很小,反向偏置時電阻很大的單向導電性,在電路中對電流進行控制,起到接通或關斷的開關作用。
(05)變容二極管:變容二極管利用PN結電容隨加到管子上的反向電壓大小而變化的特性,在調諧等電路中取代可變電容。
(06)發光二極管:發光二極管正向電壓為1.5V~3V時, 只要正向電流通過,就可以發光。發光二極管主要用于指示,可組成數字或符號的LED數碼管。
(07)光電二極管:光電二極管將光信息轉換成電信號,有光照時其反向電流隨光照強度的增加而成正比上升,可用于光的測量或作為能源即光電池。
3.二極管主要參數
(01)最大正向電流
最大正向電流是在二極管不損壞的前提下,可以通過的最大正向平均電流。最大正向電流的決定因素是PN結的面積、材科和散熱條件。一般地,PN結的面積越大,最大正向電流越大。
(02)反向直流電流
反向直流電流反映的是二極管的單向導電性能的好壞,一個二極管的反向直流電流越小,它的單向導電性能越好。
(03)最高I工作頻率
最高工作頻率表示二極管具有良好的單向導電性的最高工作頻率,它一般由二極管的工藝結構決定。
(04)門檻電壓
門檻電壓是指當二極管的輸入電壓超過多少,二極管的電流激增電阻減少;低于這個電壓二極管就不能導通。
4.二極管的極性識別方法
首先,小功率二極管的N極(負極),在二極管外表大多采用一種色圈標出來,有些二極管也用二極管專用符號來表示P極(正極)或N極(負極),也有采用符號標志為“P”、“N”來確定二極管極性的。發光二極管的正負極可根據引腳長短來識別,長腳為正短腳力負。
其次,當二極管外殼標志不清楚時,可以用萬用表來判斷。將萬用表的兩只表筆分別接觸二極管的兩個電極,若測出的電阻約為幾十歐、幾百歐或幾千歐,則黑表筆所接觸的電極為二極管的正極,紅表筆所接觸的電極為二極管的負極;若測出來的電阻約為幾十千歐至幾百千歐,則黑表筆所接觸的電極為二極管的負極,紅表筆所接觸的電極為二極管的正極。
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