柯梅

摘要：二極管在物理學(xué)中有著至關(guān)重要的作用，二極管作為一種理想元件，單向?qū)щ娦允撬钪匾奶攸c，當(dāng)二極管處在正向偏置狀態(tài)之時，它的電阻比較小，幾乎可以將它是作為導(dǎo)線，電路在二極管的作用下處于接通狀態(tài)。當(dāng)二極管處于反向偏置的狀態(tài)之時，它的電阻數(shù)值無窮大，電路就幾乎處于截止?fàn)顟B(tài)。二級管與交變電流和變壓器相互結(jié)合使用，這三者相互結(jié)合時就能發(fā)揮更大的作用。本文通過介紹二極管與交變電路之間相互作用的知識，對二極管和變壓器與交變電流這三者進(jìn)行分析與處理，使我們解決相關(guān)的應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：二極管 交變電路 變壓器

前言

通常，我們把二極管視作為理想二極管，它在接入電路被正向連接時，該電路就會被導(dǎo)通，進(jìn)行反向連接時，電路就處于截止?fàn)顟B(tài)，在二極管接入交變電路時，電路會自動的忽略掉電流二極管負(fù)極流進(jìn)的電流。這一特性使交變電路中的理想二極管的功率問題更加復(fù)雜繁瑣，因此我們對二極管在交變電路中的有關(guān)應(yīng)用進(jìn)行深入的探索和研究。

一、二極管的有關(guān)原理

半導(dǎo)體二極管主要是三個主要的部分結(jié)合構(gòu)成的：接觸電極、引線、管殼。根據(jù)它的結(jié)構(gòu)特點，主要分為兩類：面結(jié)合型、點接觸型。對于點接觸性來說，它適用于要求工作電流小、對頻率要求較高的地方，對于面結(jié)合型來說，它適用于工作時電流較大、工作頻率要求較低的工作場所。

二、二極管的種類

根據(jù)二極管在用途方面上的差異，特殊二極管、普通二極管是半導(dǎo)體二極管兩種最為主要的形式。對于普通二極管來說，它的主要用途有發(fā)揮隔離作用、整流作用，除此之外，還能用于溫度補償?shù)?。特殊二極管的種類較多，比較常見的類型有發(fā)光二極管、齊納二極管、變?nèi)荻O管等幾種類型。

三、二極管的特性分析

3.1二極管在交變電路中正向特性分析

當(dāng)二極管的兩端正向接入電路時，電流正向流出，形成正向電流，當(dāng)兩端添加的正向電壓數(shù)值還比較小時，所產(chǎn)生的正向電流也會比較小，隨著電壓的不斷增大，當(dāng)增大到門檻電壓的數(shù)值時，電流才會有明顯的增加，在正向接通時，二極管的電阻一般較小，使整個電路處于接通狀態(tài)。

3.2二極管在交變電路中反向特性分析

當(dāng)二極管的兩端接入反向電壓時，在電路剛接通之時，二極管有著非常大的電阻，電路中的電流極其小，并且其電流不受電壓變化的影響，當(dāng)電流比較穩(wěn)定，不受反向電壓影響之時，這時的電流達(dá)到了反向飽和電流。當(dāng)添加的反向電壓穩(wěn)定而持續(xù)的增大到一定的數(shù)值之時，電路中的反向電流也會隨著電壓驟然變大，反向擊穿的情況就形成了，出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象時電壓的數(shù)值就是反向擊穿電壓。

3.3溫度對于二極管在交變電路中的影響

PN結(jié)是二極管中是十分重要的一個元素，溫度的變化對于二極管有比較明顯的影響，當(dāng)溫度升高時，我們觀察到二極管將向左移動它的正向特性曲線，正向的壓降大大的減小了，它的反向特性曲線將靠下移動，反向的電流將持續(xù)的增大。

四、二極管在交變電路的有關(guān)應(yīng)用

普通的二極管有著檢波、隔離等作用，除此之外，它還常被用于三極管的溫度補償。我們將主要介紹二極管的隔離作用、整流作用和三極管的溫度補償作用。

4.1二極管在交變電路中的隔離作用

在電源儲能電路中，當(dāng)突然切斷電路中的電源，電路中的電容將會代替電源為電路中的其他負(fù)載提供電能，當(dāng)電路中的二極管進(jìn)行正向連接時，根據(jù)它的單向?qū)щ娦裕鼛缀蹩杀灰曌鳛閷?dǎo)線，利用它的單向?qū)щ娦宰钄嗥浞聪螂妷哼M(jìn)而完成電路的功能。對于二極管的一些參數(shù)，我們在調(diào)節(jié)時，要盡量去把它的正向壓降縮小，所流入的正向最大電流讓其增大，最好能大于負(fù)載的最大電流，盡量減小它的反向漏電流。

4.2二極管的溫度補償作用

二極管在交變電路中有著十分重要的溫度補償?shù)奶攸c，起到將放大電路的靜態(tài)工作點進(jìn)行穩(wěn)定的作用。其工作的原理主要是：在溫度持續(xù)升高時，三極管VT1的Vbe將會變小，從而造成Ib變大，但是二極管V1的正向壓降卻隨著溫度的增加而減小，進(jìn)而導(dǎo)致Ub減小，接著Ib變小。假設(shè)二極管V1的溫度特性與三極管VT1溫度特性幾乎一樣，那么Ib則基本上不會隨溫度發(fā)生變化。

對于二極管有關(guān)參數(shù)的控制，盡量與三極管溫度特性相適應(yīng)。

4.3穩(wěn)壓二極管的有關(guān)介紹

穩(wěn)壓二極管的反向擊穿所繪制的圖像較為陡峭，與普通的二極管相比較，反向擊穿曲線大為不同。當(dāng)添加的反向電壓處于較低狀態(tài)之時，它的反向電阻將會大大增加。當(dāng)反向電壓持續(xù)增加，并且當(dāng)數(shù)值大于擊穿值時，它的反向電阻就會變得特別小，電路中的電流就快速的增加，但是對于反向電壓的變化，其改變量卻不大。穩(wěn)壓二極管在反向擊穿時是可逆的，它的這一個特性可以幫助電路實現(xiàn)穩(wěn)壓的作用，電路中與穩(wěn)壓二極管共同存在的電阻起到了限制電流的作用。

4.4 TVS瞬時抑制二極管

在信號的輸入與輸出的端口，我們一般會并聯(lián)一個TVS瞬態(tài)抑制二極管，可以有效避免電壓迅速增加給電路帶來的破壞。當(dāng)高電壓被加在TVS管兩端之時，在那一瞬間，它能夠保證其阻抗不會突然減小，與此同時，它還能夠吸收大電流，保護(hù)后續(xù)的電路不會收到瞬時高電壓的沖擊。在TVS瞬態(tài)抑制二極管的選用上，我們在開始之初要明確被保護(hù)電路所能允許的極限電壓，進(jìn)行的額定反向關(guān)斷電壓不能過于低，至少應(yīng)該高于被保護(hù)電路被允許的最大電壓。

結(jié)束語

二極管在交變電路中應(yīng)用廣泛，它通常會和變壓器一起使用，在二極管與變壓器一起使用時，它們的有效值計算通常是研究人員需要重點關(guān)注的內(nèi)容。通過分析二極管的原理，介紹二極管的種類，我們可以看到不同的二極管有著十分不一樣的特性，在進(jìn)行正向連接和反向連接時，他們的特性就存在不一樣的地方。其中溫度對于二極管的影響也十分的巨大，因此我們在應(yīng)用時要充分發(fā)揮二極管的隔離作用和穩(wěn)壓作用，盡量將二極管在交變電路中的各個作用發(fā)揮到極致。

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