晶体二极管(穿透电流iceo)

中国工控 |电气基础知识：认识晶体二极管

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晶体二极管常简称二极管。它由一个PN结、两根电极引线和一个管壳组成。从p区引出的电极为正电极，从n区引出的电极为负电极(如果在二极管物理外壳的两端之一看到一根横条，则此端为负电极)。

如下图所示，二极管的电路图形符号为“v”，箭头所指方向为正电流通过的方向。

二极管的内部结构

二极管根据内部结构的不同可以分为三种类型：点接触(B)、面接触型、平面型。

1、点接触二极管的特点是PN结面积小，不能通过大电流。但由于其接触面积小，结电容小，高频性能好，常被用于检测或脉冲电路中。

2.面接触二极管的特点是PN结面积大，可以通过大电流，适用于大功率整流电路。

3.平面二极管结面积越大，结电容越大，将用于大功率整流。如果面积较小，则适合脉冲数字电路等应用。

晶体二极管主要由一个PN结组成，因此它应该具有与PN结相同的特性，即具有单侧导电性。下面描述了二极管两端施加的电压和流经二极管的电流之间的关系。即二极管的伏安特性和二极管的主要参数。

二极管伏安特性曲线

下图为测试二极管伏安特性的原理电路。通过改变可变电阻的大小，可以测量不同端电压下流经二极管的电流，从而得到下图所示的二极管伏安特性曲线。曲线的右上侧是图A所示电路测得的正向特性，左下侧是图B所示电路测得的方向特性.

下图所示的两条曲线是锗硅二极管典型的伏安特性曲线，可以分三部分来说明。

正向特性：当外加正向电压较小时，正向电流很小，二极管呈现出较大的电阻（图中OA段和OA’段）；正向电压超过某一数值（UD称为其实电压或死区电压，硅管为0.6到0.8伏，锗管委0.2伏），电流随着电压增加得很快（图中的AB段和A’B’段）。但增加的电流不能超过二极管允许电流，否则二极管会被烧坏。

反向特性：施加定向电压时，只有很小的反向电流，基本不随电压变化，如曲线上的Cd段和C"d "段，称为反向饱和电流。反向饱和电流随着温度的升高而迅速增加。

反向击穿电压：当反向电压超过一定值时，反向电流突然急剧增大。这种现象叫反向击穿，比如曲线E和E’下面的部分。对应于e点的电压称为击穿电压。

二极管的主要参数

最大整流电路IM:是二极管长期使用时允许通过二极管的最大正向平均电流值。

最大反向工作电压：最大反向工作电压为反向击穿电压的1/2倍(1/2)，而一些小容量二极管的最大反向工作电压约为击穿电压的2/3 (3/2)。

反向电流：在给定反向电压下通过二极管的反向电流值。它是表征二极管单向导电性的一个重要指标。反向电流越小，单向导电性越好。

二极管的正负极及其判断(用外观和万用表测量)

借助万用表测量电阻或通断测试齿轮，可以非常方便地找出二极管正负极的极性，粗略测量二极管的质量。

二极管的正负电极

众所周知，一般二极管直接有正负电极。当你看到管壳上有白色线圈的那一段，就是负极。或者引脚的短边是负极。 但是如果我们没有这些特点呢？

万用表是电工手上都有的工具，使用万用表的欧姆档（测电阻）去测二极管的正负极电阻时，由于万用表内接有电池，要注意到万用表壳上标有“-”的接线端的黑表笔相连；表壳上标有“+”的接线端的红表笔相接。电流是由红表笔流出，而从黑表笔流回。另外应选用Rx1000的欧姆档来测量，因为Rx1档电流太大，Rx10K档电压太高，都容易损坏二极管，所以不宜选用。

具体测试方法如下图所示。将万用表的两个探针分别连接到二极管的两个引脚上。二极管的正向电阻很小，一般在几十欧姆到几百欧姆之间，而反向电阻很大，一般在几十千欧姆到几百千欧姆之间。如果在图中的两个测试中，右边的测试显示小电阻，左边的测试显示大电阻，那么可以得出结论，连接到右边红色探针的引脚是二极管的阳极，另一个引脚是阴极。

一些现代数字万用表可能有一个档位(开/关档位)来判断二极管的好坏。将万用表设在这个档位进行测量。如果有读数，红色探针的一段会是正的；如果没有读数或显示“1 ”,黑色探针将呈阳性。

判断二极管好坏

还是用上面万用表电阻的测量方法来判断。如果测得的正向电阻和反向电阻相差很大，说明二极管的单向导通性好；如果两次测得的电阻值都很小或很大，说明二极管已经失去了单侧导通性，及时出现质量问题的坏二极管。