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典型硅二极管的指数电流-电压特性与温度在I-V曲线的作用

更新时间:2023-12-19 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

本文提供了正向展宽晶闸管电气行为的基本信息。pUH物理好资源网(原物理ok网)

本文参照晶闸管解释了指数电压-电流(I-V)特点、"阀值"概念和气温在I-V曲线的作用。pUH物理好资源网(原物理ok网)

晶闸管电压-电流关系pUH物理好资源网(原物理ok网)

当你在晶闸管的两端施加电流时,阳极两侧的电流较高,阴极左边的电流较低,正电压(即从阳极到阴极的电压)将流动。假如电流降低电流和电压的单位,电压都会降低。这样电流和电压的单位,晶闸管如同一个内阻器:更多的电流造成更多的电压。pUH物理好资源网(原物理ok网)

但是,假若我们仔细观察电压降低的方法,我们会发觉晶闸管与阻值有很大的不同。假如我们给内阻施加稳定下降的电流,我们将获得稳定下降的电压。另一方面,对于三极管,稳定降低的电流会在开始时形成平缓降低的电压,之后更快,最终特别快。pUH物理好资源网(原物理ok网)

这是由于晶闸管的正电流和正电压之间的关系是指数型的,而不是线性的。pUH物理好资源网(原物理ok网)

晶闸管电压(ID)晶闸管电流(VD)关系右图描述了典型硅晶闸管的指数电压-电流特点。pUH物理好资源网(原物理ok网)

典型硅晶闸管的指数电压-电流特点pUH物理好资源网(原物理ok网)

正如你所看见的,当正电流高于时0.5V几乎没有正电压流动。这是电压相对于电流降低平缓降低的区域。pUH物理好资源网(原物理ok网)

在0.5V左右开始有一个过渡区,其中电压变化和电压变化的速率更具可比性。但当这个过渡区很窄时VD达到0.7V时,晶闸管电压迅速降低,正向电流的极小变化会导致正向电压的巨大变化。pUH物理好资源网(原物理ok网)

正电流"阀值"pUH物理好资源网(原物理ok网)

如上图所示,晶闸管电压与电流之间的关系并不连续。这些关系是指数型的,而不是线性的,但电压一直从零平稳地降低到大值。为此,假如我们把"阀值"解释为从一种状态(如"非导电")到另一种状态(如"导电")晶闸管的电气行为中没有真正的"阀值"。pUH物理好资源网(原物理ok网)

也就是说,三极管在实际工程工作中I-V特点的指数性质造成电流值与阀值十分相像。为此,讨论图中的两个电流,就好象它们是阀值一样,一般是很便捷的。pUH物理好资源网(原物理ok网)

第一个阀值,0.5V,它决定了从可忽略的电压流向不可忽略的电压流的过渡。因而,当我们讨论实际电路而不是确切的科学细节时,我们可以说一个典型的硅晶闸管超过了正电流0.5V曾经不容许电压流动。pUH物理好资源网(原物理ok网)

第二个阀值,0.7V,确定了I-V曲线的斜率显得极高;我们可以使用它0.7V因为全导硅晶闸管增长电流的近似值显著低于0.7V电流对应异常大的电压。pUH物理好资源网(原物理ok网)

低功率与高功率三极管pUH物理好资源网(原物理ok网)

上图传达了硅pn通常结晶闸管I-V关系并不意味着准确的电压值。当晶闸管的正向电流为时,它们没有告诉我们0.5V或0.7V有多少正电压在流动。这是必要的,由于正电流和正电压之间的精确数字关系取决于特定晶闸管的化学规格。pUH物理好资源网(原物理ok网)

更具体地说,pn与正电流相比,结的横截面积强烈影响正电压。因而,当正电流为0.7V低帧率化学晶闸管可能有5mA正电压,大功率应用的大晶闸管VD=0.7V时可能有ID=500mA。pUH物理好资源网(原物理ok网)

I-V曲线的气温依赖性pUH物理好资源网(原物理ok网)

影响正电流和正电压之间精确数字关系的另一个诱因是体温。随着气温的增加,对应于给定电压值的电流值降低。换句话说,假若一个电路保持一个三极管的电压,例如15毫安,这么晶闸管就在哪里10℃当压降低于时20℃时的压降。pUH物理好资源网(原物理ok网)

右图描述了这些气温依赖性I-V水平联通曲线。pUH物理好资源网(原物理ok网)

晶闸管的I-V曲线每摄氏度联通约2mV。pUH物理好资源网(原物理ok网)

总结pUH物理好资源网(原物理ok网)

我希望这篇文章能帮助你理解施加在晶闸管上的正偏置电流和电压之间的关系。pUH物理好资源网(原物理ok网)

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