4—1 二极管（ 课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（劳动版）

第四章 二极管与晶闸管 2 4—1 二极管 4—2 二极管整流电路 4—3 晶闸管 3 4—1 二极管 1．了解半导体的导电特性，掌握二极管的单向导电性。 2．理解普通二极管的伏安特性和主要参数。 3．会用万用表大致判断二极管的极性和好坏。 4．了解整流二极管、稳压二极管、发光二极管、光敏二极管、开关二极管和变容二极管的特点及应用。 学习目标 4 4—1 二极管 一、半导体的导电特性 二、二极管的结构及符号 三、二极管的单向导电性 四、二极管的伏安特性曲线 五、二极管的主要参数 六、二极管的简易判别 七、常用二极管类型 5 4—1 二极管 一、半导体的导电特性 半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质。按掺入的杂质元素不同，可分为P型半导体和N型半导体，见表。 P型半导体和N型半导体 6 4—1 二极管 二、二极管的结构及符号 由一个PN结加上相应的电极引线和管壳即可组成一个二极管，如图1所示。 二极管的两个引出极，一个称为正极，另一个称为负极。二极管的文字符号为VD或V。图形符号如图2所示，图中箭头指向为二极管正向电流的方向。 2-二极管的图形符号 1-二极管的结构图 7 4—1 二极管 三、二极管的单向导电性 在如图所示的实验电路中，将开关置于位置1，指示灯亮；将开关置于位置2，指示灯不亮。 由此可知，当二极管外加正向电压（二极管正极电位高于负极电位）时二极管导通，反之则二极管截止，这一性质称为二极管的单向导电性。 二极管单向导电性实验电路 8 4—1 二极管 四、二极管的伏安特性曲线 加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系称为二极管的伏安特性，利用晶体管图示仪可以很方便地测出二极管的伏安特性曲线，如图所示 二极管的伏安特性曲线 9 4—1 二极管 1．正向特性 （1）OA段 这一段曲线平坦，外加电压很小，正向电流几乎为零，故称“死区”。 （2）AB段 随着外加正向电压增大，正向电流缓慢增大。 （3）BC段 这一段曲线陡直上升，正向电压增加不多，正向电流急剧增大，电压与电流的关系近似为线性，称为“正向导通区”（也称线性区）。 10 4—1 二极管 2．反向特性 （1）OD段 在此段，外加反向电压在较大范围内变化，反向电流很小且基本恒定。此时的反向电流称为二极管的反向饱和电流（或称反向漏电流）。 （2）D点以后 当反向电压增大到D点所对应数值时，反向电流突然增大，这一现象称为反向击穿，所对应的电压称为反向击穿电压。 11 4—1 二极管 五、二极管的主要参数 1．最大整流电流 它是指二极管长时间正常工作下，允许通过的最大正向工作电流的平均值，用字符IF表示。 2．最高反向工作电压 它是指二极管正常工作时所能承受的最高反向工作电压，用字符URM表示，它通常为反向击穿电压的1/3～1/2。 12 4—1 二极管 五、二极管的主要参数 3．反向饱和电流 它是指二极管在规定的最高反向工作电压和环境温度下的反向电流值，用字符IR表示。 13 4—1 二极管 六、二极管的简易判别 二极管的正、负极一般都在外壳上用图形符号、色点、标志环等标注出来，见表。 常见二极管的正、负极 14 4—1 二极管 六、二极管的简易判别 万用表电阻挡等效电路如图4—5所示。将万用表置于“R×100”或“R×1k”电阻挡，这时指针式万用表表内电池为1.5 V，红表笔连接表内电池负极，黑表笔连接表内电池正极。 万用表电阻挡等效电路 15 4—1 二极管 六、二极管的简易判别 先将两表笔短接调零，然后将万用表的红、黑两支表笔跨接在二极管的两端（见图a），若测得阻值较小（几千欧以下），再将红、黑表笔对调后接在二极管两端（见图b），测得的阻值读数较大（几百千欧以上），说明二极管质量良好。测得的阻值较小的那一次黑表笔所接端为二极管的正极。 用万用表检测二极管 a) 测二极管正向电阻 b) 测二极管反向电阻 16 4—1 二极管 七、常用二极管类型 1-整流二极管 1．整流二极管 整流二极管外形如图1所示，其图形符号为二极管的基本符号。它利用二极管的单向导电性，将交流电转换为脉动直流电（二极管的整流原理将在本章第二节作详细介绍），如图2所示。 2-整流电路波形 17 4—1 二极管 2．稳压二极管 稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性来工作的半导体器件。稳压二极管的常见外形及图形符号如图所示。稳压二极管在电路图中一般用字符VZ表示。 a） 常见外形 b）图形符号 18 4—1 二极管 2．稳压二极管 图所示为稳压二极管的伏安特性曲线。 稳压二极管的伏安特性曲线 19 4—1 二极管 2．稳压二极管 在汽车电路中，由于工作电流较大，电源电压会出现波动，而汽车仪表电路和部分电子控制电路对电源的稳定性要求较高，